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探索“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”
上传: 吴寿生 &&&&更新时间： 12:43:27
探索&淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用& 摘要：本实验是探索类实验,主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用是否都具有催化作用，探索酶催化化学反应的特点。本实验给我们的重要启示是:设计实验时，首先要从已知人手，确定何为实验变量(自变量)，何为因变量，何为控制变量。 一．案例背景及过程： 酶：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶的作用具有专一性。 本实验是探索类实验。主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用是否都具有催化作用，探索酶催化化学反应的特点。本实验给我们的重要启示是:设计实验时，首先要从已知人手，确定何为实验变量(自变量)，何为因变量，何为控制变量。 本实验的已知条件为题目，即&探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用&。 从题目可知: ①淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等变化的结果，即因变量。从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)对其的影响程度或它们之间的关系。 ②淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为控制变量，需遵循同时等量原则，以排除控制变量对2个水解反应的影响。 ③淀粉酶本身是实验变量。通过研究确定其分别对淀粉水解作用和蔗糖水解作用的影响。 在以上分析的基础上，再安排淀粉、蔗糖、水、淀粉酶、温度、酸碱度等各变量的&出场&顺序，想必会容易许多。 二．实验原理： 淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 证明酶的专一性。 三．课题目标： 1．知识与技能目标：.初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 &&&2．方法与过程目标：探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 &&3．情感态度与价值观目标：在设计实验的活动中，体会与他人进行讨论和交流的意义，增强合作意识。通过应用所学知识解决实际生活中出现的问题，体会科学研究的价值和实践的意义。 四．课题重、难点： 重点：①初步学会探索酶催化特定化学反应的方法--探索酶的特性之一(酶的专一性)的方法。 ②探索淀粉酶是否只能催化淀粉的反应。 难点：①学会探索实验的设计方法和探索方法。 ②让学生学会探索实验的方法，培养学生独立实验能力和创新思维能力。 五．教学策略： 教学环境：生物实验教室 教学模式：发现式教学模式 引导学生学会分析不同课题的实验变量、无关变量的控制，突破课题重、难点，有序组织好学生的积极参与探讨。 六．活动过程（共1课时） （1）取两支洁净的试管，编上号，然后向1号注入2mL可溶性淀粉溶液和2mL新鲜 &&&&&淀粉酶溶液。向2号注入2mL蔗糖溶液和2mL新鲜淀粉酶溶液。 （2）轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60℃左& 右的热水中，保温5min。 （3）取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加入斐林试剂，边轻轻振荡这两支试管，以 便使试管内的物质混合均匀）。 &（4）将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸并保持1min。 &（5）观察并记录两支试管内的变化。 &
&&&&&&试管
注入可溶性淀粉溶液
注入蔗糖溶液
注入新鲜的淀粉酶
加斐林试剂
煮沸并保持1min
记录实验结果
& 七．思考与研究 问题1、本地化学试剂商店若无&-淀粉酶，如用唾液的唾液淀粉酶代替&-淀粉酶，本实 验方法应作哪些改进？ 答案：唾液淀粉酶的最适温度控制在37℃。 问题2、利用斐林试剂鉴定还原性糖中加热方法，《生物》教材用水浴加热法，而化学教 材用直接加热法，孰优孰劣？ 答案：水浴加热法，实验加热时间长，实验呈现现象慢。直接加热法，实验时间短，呈现实验现象快，但试管里的液体易溅出，加热过度，试管里有青色或黑色物质出现。 问题3、此实验鉴定还原糖能否使用碘液？ &答案：底物用淀粉和蔗糖做对照,不但要证明淀粉酶能催化淀粉水解,还要证明淀粉酶不能催化蔗糖水解。用碘液只能检验淀粉的存在,从而证明淀粉酶能否催化淀粉水解,不能证明蔗糖是否被水解,而用斐林试剂能够检验淀粉和蔗糖到底哪一个被水解,还是都被水解,进而证明淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。结论:鉴定试剂用斐林试剂,而不用碘液。 八．对《探索&淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用&》活动案例的点评: 教学大纲指出：教学改革要逐步形成以学生为主体、以主动参与和自主探索为基本学习方式的新型教学模式。为发展学生的创新能力打下基础。在这种理念下，本实验课力求体现主体性、探索性和创新性。 &(1)做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，使人产生错觉。为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。普通的细粒蔗糖往往由于部分水解而具有一些还原糖。可用市售大块冰糖，水洗去其表面葡萄糖得到纯净的蔗糖。 (2)实验中要将试管的下半部浸到37℃的温水中，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。 (3)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现配现用(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (4)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 (5)实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因是: 蔗糖溶液放置的时间过长，蔗糖溶液中的微生物分解成还原性糖，从而影响实验效果。这时应临时配制蔗糖溶液。 另一个可能的原因是试管不干净，所以实验之前应将试管用清水再清洗一次，试管编号要醒目。 (6)实验步骤一定要按要求的程序进行，不可随意改变。 (7)如果实验中，自己的实验结果与理论上的预期结果不一致，应再设计实验，进行进一步的验证或找出问题所在。
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高一生物 酶特性
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内容提示：怎样表示酶的活性大小？(酶活力)
酶催化一定化学反应的能力。可用在一定条件下，酶所催化的化学反应的反应速率来表示。
通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量（即反应的速度）来表示酶活性的大小。
生成物的量
反应物的量
证明酶的催化作用和高效性
1）高效性：
催化效率是无机催化剂的 107 ～ 1013倍
◆酶的催化作用原理
无催化剂途径
有催化剂途径
◆酶的催化作用原理
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要得能量称为活化能
表示酶高效性的曲线
(1)该模型表示酶
(2)酶只能缩短_________
______________________
达到化学平衡所需时间
化学反应的平衡点
显著降低活化能,加快反应速率
相对无机催化剂
与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，催化效率更高
在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能
活化能/kj·mol-1
没有催化剂催化
用fe3+催化
用过氧化氢酶催化
加热使分子得到能量，获得活化能
催化效率是无机催化剂的 107 ～ 1013倍
e：酶降低的
①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，e表示酶降低
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