探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计Word格式.docx
- 文档编号:17022982
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:37.03KB
探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计Word格式.docx
《探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计Word格式.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
只有把上述问题一一用实验确定,才能对高中《生物》(必修)第一册实验七进行修改(主要考虑温度的影响)。
实验数据的处理:
实验数据的处理主要是H2O2在过氧化氢酶的作用下产生氧气量的确定问题,在实验过程中,用直尺测量氧气气泡在试管中的液面上上升的高度,氧气气泡上升高度与反应强度呈正相关(说明:
在做本实验时H2O2和过氧化氢酶反应时试管应轻轻振动摇匀,如振动过大,过快的反应使产生的氧气形成的气泡有大有小无法判断;
同时利用了酶的高效性,在极短的时间内反应就完成了)。
5.1探索猪肝研磨液适宜浓度的实验
1)分别配制质量分数为5%、10%、15%、20%、25%、30%的新鲜猪肝研磨液。
2)取3支洁净的试管,分别滴入3滴质量分数5%的新鲜猪肝研磨液。
3)用同样的方法,分别取3支洁净的试管,分别滴入3滴质量分数10%、15%、20%、25%、30%的新鲜猪肝研磨液。
①将上述试管放在0℃冰水中保温5min,然后取出试管,再加入体积分数为3%的H2O2溶液1mL,轻轻振动后观察现象。
现象如表1。
表1
序号
1
(5%)
2
(10%)
3
(15%)
4
(20%)
5
(25%)
6
(30%)
气泡上升平均高度(cm)
4.42
5.67
5.70
6.33
6.67
7.73
卫生香
复燃
②将上述试管放在30℃水浴中保温5min,然后取出试管,再加入体积分数为3%的H2O2溶液1mL,轻轻振动后观察现象。
现象如表2。
表2
5.57
6.50
6.69
7.17
7.40
7.63
③将上述试管放在36.5℃水浴中保温5min,然后取出试管,再加入体积分数为3%的H2O2溶液1mL,轻轻振动后观察现象。
现象如表3。
表3
4.83
5.33
7.33
8.57
8.63
8.87
④将上述试管放在67℃水浴中保温5min,然后取出试管,再加入体积分数为3%的H2O2溶液1mL,轻轻振动后观察现象。
现象如表4。
表4
气泡
无
少量(H2O2自身分解)
不复燃
猪肝
灰白色固体
由以上四个实验比较可知,质量分数为15%的猪肝研磨液现象已较明显。
故选择质量分数15%的猪肝研磨液进行实验。
5.2探索过氧化氢最合适的体积分数
1)用体积分数为30%的H2O2分别配制体积分数为0.3%、1%、2%、3%的H2O2溶液。
①取3支试管,分别滴入3滴15%的新鲜猪肝研磨液放入35℃温水中保温5min后,分别加入体积分数为0.3%过氧化氢溶液轻轻振动后观察现象。
用同样的方法,取3只试管,分别滴入3滴15%的新鲜猪肝研磨液放入35℃温水中保温5min后,分别加入体积分数为1%、2%、3%的H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表5)。
表5
浓度
0.3%
1%
2%
3%
0.77
3.97
9.33
喷出试管(15cm)
②用上述同样方法,放入0℃冰水混合物中保温5min后分别加入0.3%、1%、2%、3%的H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表6)。
表6
0.40
2.00
8.97
12.53
由以上实验数据可得,1%的过氧化氢实验现象已较明显,所以选择体积分数为1%的过氧化氢。
5.3探索过氧化氢酶适宜的保温时间的实验
取3支试管,分别滴入3滴15%的猪肝研磨液,放入35℃温水中分别恒温4min。
用同样方法各取3只试管,分别滴入3滴15%的猪肝研磨液,放入35℃温水中分别恒温5min、6min、7min、8min,然后加入1%H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表7)。
表7
时间(min)
7
8
气泡上升高度(cm)
4.93
5.17
5.20
5.47
由以上实验数据可知,6min为适宜保温时间。
5.4探索过氧化氢酶活性最强时的适宜温度的实验
1)分别取5支试管,分别滴入3滴质量分数为15%的新鲜的猪肝研磨液。
⑴将5支试管放入0℃水浴中保温6min,放在水浴中加入体积分数为1%的H2O2溶液,观察现象。
⑵用同样的方法分别在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃水浴中保温6min,再加入体积分数为1%的H2O2溶液,轻轻振动后观察现象(结果见表8)。
表8
气泡试
上升高管
度(cm)
温度
平均值
(cm)
0℃
1.7
2.1
2.0
1.8
1.9
1.90
5℃
1.6
2.6
2.3
2.7
3.2
2.45
10℃
3.5
2.5
2.8
2.4
2.80
15℃
3.4
4.2
3.6
3.40
20℃
3.8
4.3
4.0
4.4
4.14
25℃
3.7
4.5
4.6
4.9
4.40
30℃
5.0
4.8
5.2
5.1
5.00
35℃
6.5
5.3
5.54
40℃
4.7
5.8
5.5
4.82
45℃
4.1
4.13
50℃
3.1
3.70
55℃
1.5
2.2
1.3
1.80
2)由以上数据画图:
由图一可知,35℃为过氧化氢酶活性最强时的温度,而适宜温度为30℃~35℃。
5.5探索过氧化氢酶失活变性的最低温度
1)取3支试管并滴入3滴质量分数为15%的猪肝研磨液,然后放在50℃水中保温6min。
用同样方法,各取3只试管并滴入3滴质量分数为15%的猪肝研磨液在53℃、56℃、59℃、62℃、65℃水中保温6min。
2)再向试管中加入体积分数为1%的H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表9)。
表9
53℃
56℃
59℃
62℃
65℃
4.70
4.30
3.10
2.50
由上述数据可知,62℃时过氧化氢酶已经失活,故增加实验(结果见表10)。
表10
60℃
61℃
气泡上升平均高度
0.30
无(有少量气泡生成)
3)增加对比实验:
①各取2支试管,分别加入3滴质量分数为15%的新鲜猪肝研磨液和3滴蒸馏水。
②放入61℃水浴中保温6min。
③分别加入2mL体积分数为1%的过氧化氢溶液,轻轻振动后观察现象(结果见表11)。
表11
注:
此时猪肝颜色为灰白色且为凝固的块状
1(蒸馏水)
试管壁上有少量
2(猪肝研磨)液)
由此可知,有少量气泡是H2O2在61℃时自身分解产生的。
过氧化氢酶失活变性的最低温度为61℃。
5.6探索质量分数5%的盐酸使过氧化氢酶失活的最适时间
1)取5支试管,分别滴入3滴质量分数为15%的猪肝研磨液,在35℃水中保温6min;
2)往5支试管中分别加入质量分数5%的盐酸1mL,然后分别维持0s、30s、60s、90s、120s、150s,再加入1%的H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表12)。
表12
时间
0s
30s
60s
90s
120s
150s
气泡上升高度
结论:
加入盐酸后立即失活。
5.7探索0.1g/mL的氢氧化钠溶液使过氧化氢酶失活的最适时间
2)往5支试管中分别加入0.1g/mL的NaOH溶液1mL,然后分别维持0s、30s、60s、90s、120s、150s,再加入1%的H2O22mL,轻轻振动后观察现象(结果见表13)。
表13
加入氢氧化钠后立即失活。
6分析与讨论
6.1用过氧化氢酶代替α-淀粉酶实验,猪肝研磨液质量分数为15%;
过氧化氢酶活性最强的温度为35℃,适宜温度为30℃-35℃;
变性失活的最低温度为61℃;
过氧化氢的质量分数为1%;
高浓度的盐酸和氢氧化钠使过氧化氢酶在极短的时间内变性失活。
因此高中《生物》第一册实验七设计如下:
实验题目:
探索影响过氧化氢酶活性的条件
目的要求:
(1)初步学会探索影响酶活性条件的方法。
(2)探索过氧化氢酶在不同温度和PH下催化过氧化氢水解的情况。
实验原理:
新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,根据酶的专一性,可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧。
材料用具:
质量分数为15%的猪肝研磨液,新配制的体积分数为1%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸,0.1g/mL的氢氧化钠溶液,蒸馏水,冰水,热水;
100mL烧杯,15×
150mm试管,量筒,滴管,酒精灯,石棉网,火柴,三脚架,温度计,卫生香。
方法步骤:
一、温度对酶活性的影响
(1)取三支洁净的试管,编上号,并且分别滴入3滴新鲜的质量分数为15%的猪肝研磨液。
(2)将三支试管分别放入35℃的温水(50mL)、70℃的热水(50mL)、0℃的冰水(50mL)中,维持各自的温度6min
(3)在各自的条件下,分别注入2mL体积分数为1%的过氧化氢溶液,轻轻振动。
(4)取出试管,观察并记录哪支试管产生的气泡多,将点燃但无火焰的卫生香分别放入三支试管内液面的上方,观察并记录卫生香是否燃烧及燃烧猛烈情况。
将结果填入下表:
(0℃)
(35℃)
(70℃)
气泡多少及上升高度
卫生香是否燃烧及燃烧猛烈情况
二、PH对酶活性的影响
(1)取三支洁净的试管编上号,并且分别滴入3滴新鲜的质量分数为15%的猪肝研磨液,然后将三支试管放到35℃的温水中保温6min。
(2)在1号试管内注入2mL蒸馏水,在2号试管内注入2mL氢氧化钠溶液,在3号试管内注入2mL盐酸。
(3)分别向三支试管中加入2mL过氧化氢溶液摇匀,观察并记录哪支试管产生的气泡多。
(4)将点燃但无火焰的卫生香分别放入三支试管内液面的上方,观察并记录卫生香是否燃烧及燃烧猛烈情况。
将结果填入下表:
(蒸馏水)
(氢氧化钠溶液)
(盐酸)
气泡多少
结论:
讨论:
1)在温度对酶活性影响的实验中,为什么要在加入过氧化氢溶液之前控制好各自的温度?
2)在PH值对酶活性影响的实验中,能不能按步骤
(1)、(3)、
(2)、(4)操作?
为什么?
3)在上述实验中,为什么过氧化氢酶失活了,还有少量的气泡产生?
怎样用实验解决?
6.2几点探讨
一、过氧化氢酶存在于猪肝中,物质不纯,在猪肝中也存在着使过氧化氢分解的其他物质,如Fe3+等,但对本实验设计无实质的影响。
猪肝取样不同,对实验有点影响,对本实验无实质性的影响。
二、氧气的气泡在试管的液面上的高度反映了反应的强弱,如试管摇匀不当,则可能影响实验结果,应轻轻振动。
三、PH值对过氧化氢酶的影响,还可以进一步的实验,象温度的影响一样画出曲线图,质量分数为5%的盐酸,0.1g/mL的氢氧化钠溶液浓度高了。
6.3收获
通过实验,使科学精神、创新意识得到发展,并逐步形成科学的世界观。
初步学会生物科学探究的一般方法,养成发现问题、分析和解决问题的思路及能力,并且意识到学习过程中不应该仅仅满足于接受现成的结论,而应该在前人研究的基础上,善于发现问题、研究问题、解决问题。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 探索 影响 过氧化氢酶 活性 条件 实验设计