一、PH對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)
(1)不能用碘液作指示劑
常正良 只有在中性和酸性條件下,碘才能使淀粉變藍(lán),而在堿性條件下,碘不會使淀粉變藍(lán)。事實(shí)上,淀粉與碘的藍(lán)色反應(yīng)在pH=3~5的弱酸性溶液中進(jìn)行最靈敏,在pH<8的弱堿性溶液中次之,在強(qiáng)酸性溶液中,反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)紫色,在pH>9的堿性溶液中不顯色。
王建光 本實(shí)驗(yàn)不能用碘液作鑒定試劑,因?yàn)镮2不能長時間留在堿液中,I2會與NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng),很快生成NaI(碘化鈉)和NaIO(次碘酸鈉),使I2與淀粉生成藍(lán)紫色絡(luò)合物的機(jī)會大大減少,從而影響實(shí)驗(yàn)的觀察效果。
(2)不能用斐林試劑作指示劑
王學(xué)宏 鹽酸會與斐林試劑發(fā)生中和反應(yīng),使斐林試劑失去鑒定作用。即使酸性條件下淀粉酶仍具有活性,使淀粉水解成還原糖,也不能通過斐林試劑檢驗(yàn)出來。
(3)建議改用過氧化氫酶進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)
王學(xué)宏 綜上所述,該實(shí)驗(yàn)既不能用碘液作鑒定試劑,也不可用斐林試劑作鑒定試劑。而要探究PH值對酶活性的影響,只能改變反應(yīng)底物和酶,因此新課標(biāo)建議改用過氧化氫酶催化過氧化氫的分解來完成此實(shí)驗(yàn),這樣就回避了鑒定試劑的選擇問題。
二、驗(yàn)證酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)
(1)酸堿水解,產(chǎn)物為氨基酸。
(2)使蛋白質(zhì)變性的條件如:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等可使酶失活、沉淀。
(3)具有和蛋白質(zhì)相同的膠體性質(zhì)。
(4)與雙縮脲和硝酸等試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。5)電泳實(shí)驗(yàn)和元素分析等。
以上各種實(shí)驗(yàn)均可用于證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),但是忽視了一個問題。20世紀(jì)80年代以來美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)了少數(shù)RNA也具有催化能力。因此應(yīng)補(bǔ)充驗(yàn)證RNA酶本質(zhì)的實(shí)驗(yàn),如用吡羅紅來檢驗(yàn)。
三、酶的專一性實(shí)驗(yàn)
如果選用碘液,只能說明淀粉酶對淀粉起催化作用,不能說明淀粉酶對蔗糖不起作用。故只能選用斐林試劑。
四、溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)
彭邦鳳:在“溫度對酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,為何選擇碘液,而不選擇斐林試劑呢?
如果僅從檢測反應(yīng)是否進(jìn)行的角度來選擇,兩種試劑均可。就教材三個溫度而言,選擇斐林試劑進(jìn)行鑒定,可以看到條件為0℃的試管中生成磚紅色沉淀極少,條件為100℃的試管中無磚紅色沉淀生成,條件為60℃的試管中磚紅色沉淀生成較多,得出結(jié)論,酶的作用需要適宜溫度。至于常老師提出的,隨溫度升高,酶活性恢復(fù)的問題應(yīng)該不會出現(xiàn),由于所加斐林試劑堿性較強(qiáng),會導(dǎo)致淀粉酶變性失活,鑒定過程中反應(yīng)不會進(jìn)行;同時,即便是有少許還原糖生成,也并不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出,甚至還能更好地說明溫度對酶活性的影響——低溫降低酶活性,隨溫度升高酶活性增強(qiáng),高溫導(dǎo)致酶失活,酶的作用需要適宜的溫度。
既然如此,為什么實(shí)驗(yàn)仍不選擇斐林試劑呢?筆者認(rèn)為,弄清這一點(diǎn)才是解釋指示劑選擇的本質(zhì)。選擇碘液不僅僅在于證明反應(yīng)能不能進(jìn)行,而在于進(jìn)行的程度,是要證明是否仍有淀粉存在、存在多少(即反應(yīng)了多少)。為此,正如常老師所說,我讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),部分學(xué)生將碘液提前到第二步加入后進(jìn)行處理,通過預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過討論大家認(rèn)為結(jié)果為選用碘液除可確定反應(yīng)是否進(jìn)行外,還可以動態(tài)觀察現(xiàn)象變化(其間可能呈現(xiàn)紅褐色或紅棕色),選擇斐林試劑的化學(xué)性質(zhì)的特殊性(堿性)和使用條件的特定性(沸水浴,屬鑒定反應(yīng)是否進(jìn)行)而達(dá)不到這個目的。值得一提的是,討論中也有同學(xué)所提到了100 ℃(沸水中)的條件下,淀粉遇碘并不變藍(lán)的問題,當(dāng)時還提出了改進(jìn)意見,將溫度適度調(diào)低以避免這一點(diǎn),但在寫作時為了尊重教材我仍寫了100℃,以至于忽視了在100 ℃(沸水中)的條件下淀粉遇碘不變藍(lán)的事實(shí)。
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