關(guān)于酶的催化作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

束磊

摘 要：酶的催化特性是高中生物學(xué)科中一個(gè)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生對(duì)酶的作用的理解，通過多次實(shí)驗(yàn)跟課堂實(shí)踐，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)提高了課堂效率，也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞：酶；生物催化劑；高效催化

酶的催化作用的探究是人教版必修一第5章第1節(jié)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”來探究過氧化氫酶的催化作用，同時(shí)通過比較無機(jī)催化劑氯化鐵和過氧化氫酶的催化效果得出酶具有高效催化的特點(diǎn)。在多次實(shí)驗(yàn)和課堂實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，增加了實(shí)驗(yàn)的可操作性和有效性，并在課堂上取得了比較好的效果。

一、原有實(shí)驗(yàn)的過程

1.取4支潔凈的試管，分別編號(hào)1、2、3、4，向各試管分別加入2 mL過氧化氫溶液。

2.將2號(hào)試管放在90 ℃左右的水浴中加熱。

3.向3號(hào)試管內(nèi)滴加2滴氯化鐵溶液。

4.向4號(hào)試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液。

5.2～3 min后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放入各試管內(nèi)液面的上方，觀察試管中衛(wèi)生香的燃燒程度。

二、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.實(shí)驗(yàn)材料：馬鈴薯和豬肝相比較，是豬肝在獲取過氧化氫酶的過程中相對(duì)比較容易，而且動(dòng)物細(xì)胞具有吸水漲破的特點(diǎn)，所以在研磨的過程中可以適當(dāng)加點(diǎn)水，因?yàn)榧兪止さ难心ゲ⒉荒茏龅匠浞盅心ィ钥梢阅ザ節(jié){的機(jī)器進(jìn)行研磨，為保證豬肝研磨液的新鮮度，可以將上午磨好的豬肝研磨液放入冰箱中進(jìn)行保存。

2.實(shí)驗(yàn)過程：本實(shí)驗(yàn)可以體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的精神，因此筆者在課堂實(shí)踐的時(shí)候?qū)?shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了調(diào)整，將本次實(shí)驗(yàn)分成了兩次完成。

首先，利用發(fā)現(xiàn)的問題：為什么加酶洗衣粉的洗滌效果會(huì)比普通的洗衣粉洗滌效果好，引導(dǎo)學(xué)生思考兩支編號(hào)為A，B的試管，分別加入2 mL過氧化氫溶液，然后再分別加入等量的蒸餾水和豬肝研磨液，比較得出酶具有催化的作用。該實(shí)驗(yàn)可以教師帶著學(xué)生做，在操作結(jié)束后可以幫助學(xué)生解決一些在操作過程中遇到的問題，比如，為什么有的組的衛(wèi)生香沒有能復(fù)燃？且可以在這次實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后可以跟學(xué)生總結(jié)一下探究實(shí)驗(yàn)的基本思路：發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、表達(dá)與交流。同時(shí)跟學(xué)生解釋這樣的實(shí)驗(yàn)即為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其中加蒸餾水是對(duì)照組，加豬肝研磨液是實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)中涉及的自變量是有無加酶，因變量是過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣量，無關(guān)變量有溫度、pH等。讓學(xué)生在操作以后對(duì)自己所做的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)比較充分的理解。

其次，在已經(jīng)操作過實(shí)驗(yàn)并總結(jié)了相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己探究：氯化鐵和過氧化氫酶哪一個(gè)催化效率高？學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作過程。因?yàn)橐呀?jīng)進(jìn)行過第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，所以學(xué)生在操作第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候有條不紊且思路清晰。

對(duì)原來的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行如此改進(jìn)，不但體現(xiàn)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究精神，而且將實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單化，教師容易對(duì)課堂進(jìn)行控制。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：因?yàn)? mL過氧化氫產(chǎn)生的氧氣量較少，很難讓帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃，所以在實(shí)際操作的時(shí)候，可以將2 mL換成4 mL，同時(shí)因?yàn)檠鯕猱a(chǎn)生后都在氣泡中，帶火星的衛(wèi)生香插入氣泡的話會(huì)受潮，所以需要在用拇指按住試管口的同時(shí)振蕩試管使氣泡破裂，然后才將帶火星的衛(wèi)生香伸入試管中，從而觀察復(fù)燃的現(xiàn)象。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)跟原有實(shí)驗(yàn)相比較，實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單化，學(xué)生容易從兩支試管的比較中得出相關(guān)的結(jié)論，而且在實(shí)驗(yàn)操作的過程中教師比較好控制課堂的紀(jì)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象因?yàn)楫a(chǎn)生的氧氣量比較多，衛(wèi)生香復(fù)燃的現(xiàn)象也比較明顯，學(xué)生在看到比較成功的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，也大大提高了對(duì)生物課堂的興趣。

（作者單位 江蘇省丹陽市第五中學(xué)）

編輯 韓 曉endprint