細胞的能量供應和利用
60 ℃
100 ℃
h2o2溶液
2 ml
2 ml
2 ml
2 ml
2 ml
豬肝研磨液
兩滴
兩滴
兩滴
兩滴
兩滴
預期結果(氣泡數目多少)
實驗結果
表2 探究酶的活性與溫度的關系
編號
1
2
3
溫度
0 ℃
37 ℃
100 ℃
h2o2溶液
2 ml
2 ml
2 ml
豬肝研磨液
兩滴
兩滴
兩滴
預期結果(氣泡數目多少)
實驗結果
表3 探究酶的活性與溫度的關系
編號
1
2
3
溫度
0 ℃
室溫
100 ℃
h2o2溶液
2 ml
2 ml
2 ml
豬肝研磨液
兩滴
兩滴
兩滴
預期結果(氣泡數目多少)
實驗結果
編者按:探究酶的活性與溫度的關系時,使用過氧化氫溶液和豬肝研磨液做實驗,不宜使用太高的溫度,否則反應過于猛烈,易發生危險。
設計表1的學生他們的設計思路是室溫為20 ℃,需要設計在37 ℃和60 ℃的條件下,觀察過氧化氫酶的催化效果,已知高溫使過氧化氫酶失去活性,設計100 ℃是使設計方案完整;設計表2、3兩個方案的學生的設計思路是低溫、常溫和高溫三種溫度對酶活性的影響。學生討論以上三種設計方案,相互進行評價,37 ℃可以得出酶最適宜的溫度,實驗方案三應補充37 ℃實驗組。對于60 ℃,有的學生覺得不需要,有的學生覺得多這一組更能說明問題。其中有一組學生提出“探究ph影響酶的活性”的實驗方案(表4):
表4 探究酶的活性與ph的關系
編號
1
2
3
ph
2
7
13
h2o2溶液
2 ml
2 ml
2 ml
豬肝研磨液
兩滴
兩滴
兩滴
預期結果(氣泡數目多少)
實驗結果
全班學生討論表4的設計方案,有些學生提出增加ph為5、9的實驗組,有的學生提出方案中ph應為3、5、6、7、8、9、11、13。教師適當地指出這幾種方案的不足和可行性。
當討論實驗預期結果時,由于學生們習慣于寫實驗結果,不明白實驗結果可以預期,教師引導學生寫出實驗預期結果。通過討后,各小組完善各自的實驗方案。
4.4 實施實驗方案,記錄觀察結果 學生分組進行實驗,在學生進行實驗操作過程中教師要求學生注意:①對不同溫度、不同ph的實驗組進行編號;②每組所加入的物質量必須相同,以減小實驗誤差;③及時將實驗結果記錄。
4.5 實驗結果的交流、分析,得出本探究課題的結論 各小組對自己組的實驗結果進行分析,得出相應結論:①在37 ℃的條件下,產生的氣泡大,數量最多,說明過氧化氫酶的最適宜溫度為37 ℃。②在ph為7的條件下,產生的氣泡大,數量最多,說明過氧化氫酶的最適ph為7。③過酸、過堿、低溫時,酶的活性受影響,低溫使酶的活性降低,高溫使酶失去活性;不同ph影響酶的活性。
全班學生并進行討論和交流,分析實驗中出現的問題和差異的原因:①有的小組發現當過氧化氫溶液處于90 ℃~100 ℃時(沒有加入豬肝研磨液),試管內有極少量的氣泡。這是因為加熱促使過氧化氫分解。實驗時應該把豬肝研磨液加熱到90 ℃~100 ℃,過五分鐘后加入過氧化氫溶液中。②有組學生的實驗現象是在ph為9時產生的氣泡數量最多,而且氣泡多到溢出試管。通過分析,是他們滴加豬肝研磨液太多所致。沒有按照每實驗組所加入的物質量必須相同的方法。③比較實驗結果和實驗預期結果的差異,雖然之前有教材的引導,還有個別的學生寫預期結果時全部都寫有氣泡的產生,或者干脆不寫,等做好實驗后才寫上。所以教師要強調寫預期結果是生物學實驗設計程序之一。