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| 高中-分子与细胞-酶的实验
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作者： 刘真
发表时间： 2006-4-21 文章出处： 新思考网
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实验五：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
教学内容：人教版高中生物第一册， 第三章第一节， 实验五
教学目标：
1、初步学会探索酶催化效率的方法
2、深刻认识到酶具有高效性的特点
教学进程：
上节课我们主要学习了酶。先来回忆一下酶有哪些特性。第一，高效性。酶催化反应的速率非常快，比无机催化剂还要快得多。第二，酶具有高度的专一性。酶只能催化一个反应或者一类反应。第三，酶需要适宜的条件。温度和pH值是影响酶活性的两个重要因素。
我们今天的两个实验是就是来研究酶的特性。先来看实验五。
实验五的目的是来比较酶和无机催化剂的催化效率，看看酶是不是具有高效性。首先要搞清楚，什么是效率高。比如两个人分别完成一项任务，在相同的时间里面，任务完成得多的，也就是完成更快，效率就更高。这还需要一个什么前提呢？——任务的必须是一样的。比如叫一个人跳十下，叫另外一个人跑十圈，肯定没得比。
那么我们要比较酶和无机催化剂的效率谁更高，需要选几个反应来研究呢？——1个。今天我们就选取了这样一个反应。
写反应方程式
过氧化氢酶和Fe3+都能催化这个反应。Fe3+来自FeCl3溶液，过氧化氢酶来自新鲜的肝脏。大家实验台上就有FeCl3溶液和肝脏研磨液。我们来看看书上实验原理的第二段。（读这一段）也就是说现在是1个酶分子和25万个Fe3+竞争，如果在这种情况下，过氧化氢酶催化反应的速率都要快，那么肯定酶的催化效率要比Fe3+高。那么怎么判断反应速率呢？—我们可以看氧气的放出哪个更快。我们学过什么方法检测氧气？——用点燃但没有火焰的卫生香。好，我们现在来看一下实验步骤。
1.取两支干净的试管，编上号1、2，我们先做完一支的实验再做另一支，一个小组里每个同学轮流操作一支试管，大家都锻炼一下。向一号试管中滴加两管过氧化氢溶液。要注意，过氧化氢有很强的腐蚀性，大家滴加的时候一定要小心，切勿溅到皮肤上，如果溅到马上用清水冲洗掉。
2.向一号试管中加入一滴肝脏研磨液，做二号试管时加入一滴FeCl3溶液。肝脏研磨液中可能有块状的肝脏吸不上来或者堵住滴管口，大家多吸几次，只要液体就可以了。
3.加好后立即用橡皮塞堵住试管口。橡皮塞大家待会就可以先用清水稍微润湿一下，这样就比较好塞得紧一些。 为什么要堵住试管口？——防治氧气逸出。
4.正常情况下经过2、30秒就会有一个现象，大家想想是什么？——塞子就会崩开。所以大家要注意.。拿着试管就竖直举着，不要对着人。崩开后马上用大拇指堵住试管口，同桌同学协助他把香点燃后吹灭，再把香插入试管里，动作要快，但不要插到气泡中，以免使卫生香因潮湿而熄灭。大家可以预期一下有什么现象。——复燃。
5.看到现象大家就把香拿出来了，以免发生危险。然后我们再做另外一支试管。加FeCl3溶液。比较一下塞子崩不崩，试管里反应的情况，卫生香燃烧的情况。我们要公平的比较，是不是要保证两次反应的时间一样啊。如果相同时间里塞子没有崩拿我们就把塞子拿掉，在用拇指堵住，再插香。
6.收拾一下台面。
实验6 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
教学内容：人教版高中生物第一册， 第三章第一节， 实验六
教学目标：
1、初步学会探索酶催化特定化学反应的方法
2、深刻认识到酶具有专一性的特点
教学进程
下面我们来看看实验6
因为这个实验我们有等待的时间，所以我们先来讲实验步骤，等待的时间我们再来讲解。
1、取两支干净的试管，编上号1、2，这次我们同时做两个试管。
2、分别加入2ml。
3、分别加入2ml淀粉酶溶液。然后把试管下端浸在60度左右的温水中保温。我们给大家提供开水和温度计。把开水倒在一个大烧杯里，慢慢往里面加冷水，插入温度计监控温度，不要低于60度。同学们倒开水要慢一点不要猛倒。
这个实验我们来探究一下酶的专一性。跟刚才相比，我们使用几种催化剂呢？就是说用几种酶呢？——1种。应该设计几个反应呢？——至少两个。才能说明酶催化的反应具有专一性。这个实验里我们选择的酶是淀粉酶，对象是淀粉和蔗糖，看看这两种物质能不能都被淀粉酶水解。我们怎么来判断反应有没有进行呢？一个可以通过看反应物有没有减少，一个可以看有没有产物的生成。检测反应物量的变化比较麻烦，而检测有没有产物就较简单。我们选择检测产物。如果淀粉被水解，那么产物是麦芽糖；蔗糖被水解，产物是葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖和果糖都属于还原型的糖，他们可以发生一种特殊的反应，就是和Fehling试剂反应。Fehling试剂中含有Cu2+，可以氧化还原型的糖，生成氢氧化亚铜（CuOH），氢氧化亚铜不稳定，加热后生成氧化亚铜的沉淀。沉淀是砖红色的，很明显。所以我们的实验分成两步。第一步是酶催化下的水解反应，大家已经做上了。第二步是Fehling试剂检测产物的存在，以检验酶催化反应有没有发生。如果有砖红色沉淀就说明——酶可以催化这个水解反应；如果没有沉淀就说明——反应不能进行。
刚才大家加了酶。加酶的时候大家应该想想酶的第三个特性——需要适宜的条件。所以我们应该提供给酶最适的条件，这样如果后来没有砖红色沉淀才能说明是酶不能催化这个反应，而不是因为条件不适合。书上实验下面的小字第二。“化学试剂商店出售的a-淀粉酶，最适pH值为5.5~7.5，最使温度为50~75度。”大家做的时候不用测pH值了，我们的淀粉溶液和蔗糖溶液加入淀粉酶后的反应体系大概是中性的，pH值在5.5-7.5之间，不过大家要有这个意识。另外就是保证温度。我们实验中采用60度，反应5min.
现在时间已经足够了。大家继续进行下一步。
1、在两支试管里分别加入Fehling试剂。有两个，甲和乙，每支试管里分别加1管甲和2管乙。加的时候振荡试管混匀。
2、 一大杯开水，把试管放到大烧杯里。注意观察试管内的变化。
3、 拾实验用具。
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