影响酶活性的条件实验

2024-06-16

影响酶活性的条件实验(精选五篇)

影响酶活性的条件实验 篇1

一、教学观念转变前后教学方法对比

(一) 教学思路

观念转变前:为了弄清p H值、温度对酶活性有无影响, 让学生先预习本节内容, 课上按照教材中所给出的实验步骤, 学生进行分组操作, 观察结果、分析、得出结论。即实验与教学同步法。

观念转变后:为培养学生的探究意识、合作意识、自主学习的能力及创新能力, 我们将本节设计为一节实验探究课。首先将课堂学习过程前移, 课前印发给学生一些资料, 引发学生思考, 进而发现问题、提出问题, 分组选定课题, 做出假设, 设计实验。课上先通过交流完善实验设计, 然后完成实验, 得出结论, 展示成果, 最后组织学生讨论, 将结论应用于生产、生活实际。

(二) 教学目标

观念转变前: (1) 理解实验原理; (2) 初步学会探索影响酶活性的条件和方法; (3) 培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

观念转变后: (1) 初步学会探索影响酶活性的条件和方法; (2) 探索酶在不同温度和p H值下催化底物水解情况; (3) 培养预习及自学能力; (4) 培养搜集、整理资料的能力; (5) 培养设计实验及实验操作能力; (6) 通过探究, 培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

(三) 重点难点

观念转变前:影响酶活性的条件, 组织引导学生完成实验。

观念转变后:影响酶活性的条件, 组织指导学生实验设计过程及完成实验。

(四) 课前工作

观念转变前:预习本节教材内容, 弄清实验原理及实验步骤。

观念转变后:包括预习、组织学生交流、分组布置任务, 培养学生的合作意识。

(五) 教学过程

观念转变前: (1) 提出问题; (2) 完成实验; (3) 观察结果, 分析结果并得出结论, 达到共识; (4) 课堂检测, 完成实验报告。

观念转变后:观念转变后的教学过程包括七个阶段, 具体如下表。

通过前后两种教学方法的比较不难看出, 探究性实验课, 更加注重培养学生的创新精神和实践能力, 尤其是科学素养, 更加充分调动学生的学习积极性、主动性, 充分发掘学生的潜能。采用探究式实验教学还需要不断地研究和交流。

前后两种不同的教学方法, 根本上源于教师观念的转变。教育改革给教师提出了更高的要求:要有良好的素养和复合的知识结构;在实践中凝聚生成的教育智慧;富有科学精神和科学教育理念指导下的教育能力和研究能力。虽然我们现有能力离这些要求还有很大差距, 但只要我们教师转变思想观念, 勇于探索, 大胆实践, 就会向目标一步步迈进。

参考文献

[1]素质教育观念学习提要编写组编著.素质教育观念学习提要.三联书店, 2010.

对果胶酶活性影响因素的实验改进 篇2

关键词:果胶酶;温度;pH;酶用量

在高中必修一模块“探究影响酶活性的条件”中,是通过定性分析探究酶的最适温度和pH,而本课题是建立在此基础上,通过定量分析来进行温度和pH对酶活性的影响,同时还探究了果胶酶的最适用量。

一、材料与方法

1.材料:苹果、质量浓度2%果胶酶、0.1mol/L NaOH溶液、

0.1mol/L HCl溶液。

2.仪器:搅碎机、pH计、电热恒温水浴锅、刻度试管、量筒、漏斗、滤纸、吸管。

3.方法:(1)将苹果洗净切丁,按照苹果:水=2:1的比例,放入搅碎机搅碎至匀浆状态;(2)用双层纱布过滤苹果匀浆,至烧杯中待用;(3)①探究最适温度:设置温度梯度30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃,果汁用量5毫升,果胶酶用量为2毫升,果汁和果胶酶先分别水浴2分钟,然后将果胶酶加入果汁中水浴20分钟;②探究最适pH:设置pH梯度2、3、4、5、6、7、8,先将果汁和果胶酶分别调至相应pH值,然后按照果胶酶5毫升、果胶酶2毫升的用量混合均匀,在50℃水浴中反应20分钟;③探究果胶酶的最适用量:使用相同浓度的果胶酶溶液,使用不同的体积,设置酶量梯度为0.5mL、1mL、1.5mL、2mL、2.5mL、3mL、3.5mL、4mL。果汁用量为5mL,加入不同体积的果胶酶,通过加入蒸馏水保证每组液体体积相同,在50℃水浴中反应20分钟;(4)观察分层现象及果汁的澄清度,并记录。(5)过滤,并且记录过滤后的果汁的体积。(6)计算出汁率:出汁率=(果汁质量-水的质量)/苹果质量。

二、结果与分析

1.最适温度。酶的本质是蛋白质,只有在有效温度范围内,酶才具有催化作用。当温度为最适温度时,酶催化反应的速率达到最大。从表1中得出,随着温度的增加,果汁量及出汁率先增加后减少,当温度为55℃时,果汁量和出汁率达到最大值,分别为

5.4mL和52%,此时酶活性最强;同时,果汁出现的分层现象最明显,并且果汁澄清度也最佳。最终,可以得出结论,此果胶酶的最适温度为55℃。

2.最适pH值。果汁的pH值不仅影响果胶酶对果胶的作用,而且还影响果胶胶体物质的稳定性。从表2中得出,随着pH值的增加,果汁量及果汁率先增加后减少,當pH=4时,果汁量和果汁率达到最大值,同时,果汁出现分层现象,澄清度最佳。因此,pH=4为此果胶酶的最适pH值。

3.最适酶用量。果胶酶的用量对果汁澄清效果有很大影响。果胶酶用量少时,果胶物质不完全分解,澄清度差;用量过多,在工业生产中,会增加生产成本,并且酶蛋白又会使果汁产生成本。从表3中可以看出,当酶用量为小于3.5mL时,果汁量随酶用量的增加而增加;果胶酶用量增加到3.5mL时,出汁率达到55%,并且基本变化不大。因此,酶的最适用量为3.5mL。

三、结论与分析

1.在制作果汁过程中,增加使用纱布过滤的步骤。使用纱布过滤后,果汁为均匀的溶液状态,便于用吸管定量吸取,增加了实验的准确性和操作性。

2.合理设置单因素梯度。由于时间等因素,在大班学生分组实验中,设置合理的梯度是很有必要的。例如,本实验的温度梯度可设置为45℃、50℃、55℃、60℃,pH值梯度为2、3、4、5,酶用量梯度为2mL、2.5mL、3mL、3.5mL、4mL。这样既能合理利用有限的课堂时间,并且也能达到理想的实验效果。

3.设置固定的pH值,使用pH试纸的准确性不高,并且pH计对学生不易操作和大部分学校不具备较好实验条件。多次实验结果表明,通过滴加不同滴数的0.1mol/L HCL溶液和NaOH溶液进行定性分析,再测定溶液的pH值,能达到很好的实验效果。此实验改进,可大大降低实验的复杂性,并且可以达到实验目的。

通过果胶酶对苹果汁处理的单因素实验结果表明,果胶酶的最适温度为55℃,最适pH值为4,最适酶用量为3.5mL。

参考文献:

[1]王爱丽.“果汁中的果胶和果胶酶”的实验改进与创新[J].生物学通报,2010,45(7):57-59.

pH值对酶活性影响的实验观察 篇3

1 材料与方法

1.1 材料与器具

收集人唾液中的唾液淀粉酶, 备齐试管3只, 小漏斗一只, 瓷比色盘一个。

1.2 方法

(1) 收集唾液:用少量蒸馏水漱口 (为了清除口腔内食物残渣) , 收集唾液2ml, 用蒸馏水稀释5~10倍 (根据各人的酶活性而定) 。取小漏斗, 垫小块脱脂棉, 过滤稀释唾液, 滤液备用。 (2) 取试管3只, 编号1、2、3, 按表1添加试剂。 (3) 将各试管混匀, 取瓷比色盘一个, 预先在各池分别加1滴稀碘液。每隔1min从第2管吸取溶液1滴, 加到已加有碘液的比色盘小池中, 直至此管不与碘呈色 (即只显碘的浅棕色) 时, 向各管加碘液2滴, 摇匀观察。本实验要求在室温条件下进行。

2 结 果

试管1溶液显紫色, 试管2溶液显棕黄色, 试管3溶液显蓝色。

3 讨 论

影响酶活性的条件实验 篇4

关键词:温度对酶活性的影响,实验教学

高中生物必修一《分子与细胞》模块第五章第一节《酶的特性》中设计了一个学生探究性实验,即“探究温度对酶活性的影响”。该实验原理是淀粉遇碘液呈蓝色。适宜条件下α-淀粉酶使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖。(α-淀粉酶的最适温度是60℃左右)麦芽糖和葡萄糖遇碘液不显色,但二者都是还原糖,加入斐林试剂后在55~60℃水浴加热会产生砖红色沉淀。教学目标是学会设置对照;学会控制自变量,观察和检测因变量的变化;概述温度对酶的活性的影响;体验探究过程,领悟科学探究方法,学会用准确的语言阐明实验探究的结果。实验结论为:酶促反应需要适宜的温度,高温会使酶变性失活;低温降低酶的活性。真正的实验能否得出这样的结论呢?

在认真阅读了课本和教学参考书的相关内容,并进行了仔细的思考和分析之后,我形成了自己的授课思路。

[新课引入]让学生思考加酶洗衣粉的包装袋上注明的适用温度范围含义,引导学生理解“不同的温度对酶的活性是有影响的”的含义。那么,如何证明自己的观点是正确的呢?(接下来引导学生探究)

[分组情况]将学生分成四人一个小组,让学生小组合作探究温度对酶活性的影响,每组确定一个主发言人。

[实验材料]教师参照高中生物必修一《实验探究报告册》第38页提供的实验材料、器具提供多种实验材料供学生选择。

[探究过程]探究一:探究实验所用的酶材料。

教师:展示α-淀粉酶,新鲜的肝脏研磨液,提问:肝脏研磨液里主要包含哪种酶?

学生:过氧化氢酶。

教师:如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响,合适吗?

学生:不合适。

教师:为什么?

学生:因为高温会加速H2O2的分解,影响实验结果。

教师总结:对,如果我们在实验中设置高温条件,温度不仅会对酶的活性产生影响,还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计不够严密。建议用淀粉酶来探究温度对酶活性的影响。

探究二:探究如何控制实验变量

教师:控制变量对于设计一个严谨的、可行性高的实验来说尤为重要。请大家思考大屏幕上所列出的问题。

(1)你设计实验的自变量是什么?怎么控制自变量?

(2)因变量是什么?衡量因变量大小的指标是什么?如何检测该指标?

(3)该实验有哪些无关变量?怎么控制?

学生:认真思考、讨论、完成上述问题后,选择实验试剂、用具,根据所选材料对要探究的问题作出假设,并设计实验步骤。

教师:设计思考题,列出实验中控制的自变量,观察和检测因变量指标以及控制无关变量中容易出现的问题,指导学生按照探究实验的基本步骤设计好实验,帮助学生解决问题。

(由设计较好的几组进行交流、展示。)

教师:在每个小组介绍完实验步骤时,询问各组设计中的自变量及其控制方法,因变量指标的观察和检测方法。

(其他同学认真倾听,听完后讨论。)

教师对设计较好的地方给予肯定和鼓励,及时纠正出现的问题,和学生一起对探究时出现的问题进行归纳与总结:(1)没有对照,我们无法判断实验结果是否正确。(2)实验组和对照组只有一个变量。(3)要严格控制无关变量,遵循无关变量相同且适宜原则。(4)因变量指标的检验方法一定要简便可行。

(5)酶的量和底物的量会影响酶促反应的速率,所以实验中每种酶和反应物的加入量必须相同且适宜。

探究三:探究实验时要注意的一些问题

教师:请同学们思考、讨论以下问题。

问题1:因变量指标的检验用碘液好还是用斐林试剂好?

提示:探究“温度对酶活性的影响”是要观察不同温度对酶活性的影响,如果选碘液作为指示剂,可通过溶液中蓝色的深浅,直观地显示出不同温度条件下淀粉的分解情况。特别是当温度设置较密时,如温度分别为0℃,10℃,20℃,…,60℃,…,100℃时,选用碘液可以看到随淀粉分解反应的进行,蓝色逐渐消失的过程,而不能选择斐林试剂,因为其他温度条件下也可能生成砖红色沉淀,但是如果实验中只设置了三个温度条件,如0℃(冰水中)、60℃和100℃(沸水中),加入斐林试剂只有60℃条件下处理的淀粉溶液才有砖红色沉淀生成,即反应在60℃时能够进行,其他两个温度条件下无砖红色沉淀生成,反应不能进行。这时可以选用斐林试剂作为指示剂。两相比较,选择碘液更好。

问题2:控制底物温度还是控制酶温度?不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度吗?

提示:既要控制底物温度又要控制酶温度,而且二者混合前温度必须相同。原因是酶具有高效性,如不先进行同温处理,而是先混合后调温,可能出现温度还未调好反应就已经进行,以至于影响到实验结果。不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度。

学生:讨论后及时找出本组设计方案的不足,进一步修改完善。

教师:师生共同讨论归纳,总结出比较合理的实验设计,展示如下:

(1)取六支洁净的试管,分别标号1,2,3,4,5,6。

(2)向1~3号试管中各加入1mLα-淀粉酶溶液,向4~6号试管中各加入2mL淀粉溶液。

(3)将1号和4号试管放入0℃冰水浴中,2号和5号试管放入60℃水浴中,3号和6号试管放入100℃沸水浴中,均保温5分钟。

(4)分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀,仍然分别在0℃、60℃、100℃条件下保温,让混合液反应5分钟。

(5)将反应后的三支试管取出,分别加入等量碘液,震荡摇匀,观察溶液颜色变化,是否变蓝及变蓝程度,记录结果。

[教学反思]人们总说,实验教学特别简单,教师教起来既容易,又省心。而实行新课改后,探究实验要求学生们通过探究去开拓自身的创造性思维,让学生在解决问题的过程中去发现问题,进一步探究。新课程的探究实验要求学生改变学习方式、提高解决实际问题的能力,也要求教师不断学习、拓宽自己的知识面,改变教学观念,勤奋探索,从而更好地驾驭新教材,做好实验教学和高中生物教学工作。新课程的实验教学改革给学生和教师的共同成长提供了契机,使学生和教师在共同探索问题、解决问题中交流沟通,在共同查找资料、摄取信息中增加互动,增进了解。

影响酶活性的条件实验 篇5

《探究影响酶活性的因素》是高中生物教学中的第一个探究性实验, 开放式的探究实验教学在本节课中能得到应用。

一、教学目标

(一) 知识目标。

设计“影响酶活性的因素”的实验方案和步骤, 撰写实验探究性活动的实验报告。

(二) 技能目标。

按所设计的实验方案和步骤, 正确完成相关的实验操作, 学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

(三) 情感目标。

体验科学探究过程, 领悟科学探究方法, 体现团队合作精神。

二、实验教学重难点及解决办法

(一) 本节教学重难点。

1.完成实验设计 (设置对照组并会控制单一变量等) 。

2.完成实验相关操作。

(二) 重难点:解决方法。

1.本课的教学过程 :提出问题—作出假设 (确定课题 ) —设计实验—展示实验设计—进行实验—讨论交流, 并加入“展示实验设计”这一环节, 通过引导可使学生理清设计思路, 准确叙述实验步骤, 避免学生实验的盲目性。

2.在导学案编写时, 设置一些有启发性、引导学生深入思考的问题, 疏导学生思路。

在实验设计展示过程中引导学生讨论, 在实验过程中给予学生必要的引导。

3.采用小组合作学习法, 让学生学习能力互补、学习资源共享, 更加高效地完成本实验的设计和操作。

(三) 实验教学评价。

包括实验设计、实验过程、实验结果都有实验记录单, 通过实验记录单, 可以更加系统地进行评价, 同时小组竞争的引入, 有利于实验的顺利开展。

三、实验教学过程

(一) 情景引入 (2min) 。

展示一袋加酶洗衣粉, 引出“为什么40摄氏度洗衣效果最佳? ”的问题。

问题一:温度对酶活性的影响。

展示斯皮尔伯格的鹰的化学消化实验图和多酶片的服用说明, 为什么多酶片不能咀嚼服用? 提示:“口腔中的唾液淀粉酶到胃中还起作用吗? ”学生讨论后回答。

引出探究问题二:pH对酶活性的影响。

【设计意图】让探究的问题贴近学生的生活 , 激发学生探究兴趣。

(二) 展示实验材料确定实验课题 (4min) 。

1.材料和试剂 :加酶洗衣粉、有污渍的布条、蛋白酶、豆浆、蛋白块、唾液淀粉酶、淀粉溶液、 (肝脏研磨液) H2O2酶、H2O2溶液、0.1g/mlNaOH、0.1g/ml HCl、0.05g/mlCuSO4、0.01g/mlCuSO4碘液、清水。

2.根据以上材料 , 学生讨论可以进行的探究课题和检测试剂, 全部列出。

(1) 用加酶洗衣粉对污渍布条的去污效果, 探究温度对酶活性的影响。

(2) 用蛋白酶和鲜豆浆, 探究温度对酶活性影响。

用先准备好的签号, 安排抽签, 每组确定一个课题。

【设计意图】采用课本经典实验与学生创新实验相结合, 既可以对经典实验加深理解、加以巩固, 又可以开放课堂, 让学生自由创新实验材料, 自主设计实验步骤, 开拓创新思维。

(三) 讨论实验设计步骤 (12-15min) 。

小组分析讨论, 设计实验, 并书写在小组实验报告单上, 投影分析。

按照进行探究的温度、pH分成两大类分析, 分析过程用投影仪分两批展示, 由其他组评价提出异议。

教师引导学生分析关键:

1.实验设计步骤先后会对实验结果有极大影响。

2.设计实验遵循三原则 :单一变量原则 、对照原则 、等量原则。

3.实 验最后选择的检测方法因不同实验而不同 , 需细致考虑。

【设计意图】学生具备了一定设计实验的能力 , 但之前接触实验设计的机会不多, 通过引导可使学生理清设计思路, 准确叙述实验步骤。

(四) 自主探究实验 (15-18min) 。

1.小组分工合作, 实验完成后, 展示并分析实验结果。

2.按 照完成顺序 , 展示试实验现象 , 分析实验结果 , 其他各组大胆质疑。

在质疑和释疑过程中, 学生共同讨论, 理清要点。

【设计意图】协作和竞争, 可以开发学生潜力, 达到攻克本节重难点、加深印象的目的。

(五) 总结提升 (3min) 。

1.在 设计 “影响酶活性的条件 ”实验中 , 最关键的一步是什么?

实验设计要遵循的原则有哪些? 实验中注意事项有哪些?

2.探究酶活性条件的基本思路是什么?

发现问题—提出假设—设计实验—进行实验—分析结果—交流讨论。

(六) 解题应用:分析实验步骤, 找出四处不足 (3min) 。

1.取三支试管, 编号码1、2、3, 各加入淀粉溶液;

2.再向三支试管中加淀粉酶溶液;

3.分别把这三支试管放入0℃、60℃、100℃的水中;

4.再用斐林试剂进行检测, 只有60℃的水中有砖红色沉淀产生, 其他不变色。由此可证明温度对酶活性的影响。

【设计意图】巩固学习目标, 真正实现学以致用。

(七) 评价反馈: (2min) 。

选出最佳表现个人、最佳学习小组, 颁发已经准备好的奖励标记。

【设计意图】没有反馈评价的课堂是没有可持续性的, 激励能提高学生继续学习和探究的积极性。

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