《探究T、PH对酶活性影响》实验设计思路

《探究T、PH对酶活性影响》实验设计思路

T对酶活性影响实验中T为自变量,其他条件如所使用的底物、酶和PH等应保持一致,实验成功的关键应在加入酶之前让底物先在各自温度下处理至少5分钟,以确保试管内外温度一致.

关于温度对酶活性的影响实验，可用下表来表示（淀粉酶为市售的，最适温度为60℃）：

步骤	内容	试管1，①	试管2，②	试管3，③
1	可溶性淀粉	1号2ml	2号2ml	3号2ml
2	等量淀粉酶	①号1ml	②号1ml	③号1ml
3	控制不同的温度	60℃（5min）	沸水（5min）	冰块（5min）
4	混合可溶性淀粉与淀粉酶	混合1与①	混合2与②	混合3和③
5	加入等量的碘液	1滴	1滴	1滴
6	观察实验现象	溶液不变色	溶液变蓝色	溶液变蓝色

PH对酶活性影响实验中PH为自变量,其他条件如所使用的底物、酶和T等应保持一致,实验成功的关键应在为淀粉酶创造出不同的PH环境,以确保试管内淀粉酶置于不同的PH值下.

关于PH对酶活性的影响实验常可以用下表来表示（淀粉酶为市售的，PH为5.5-7.5）：

步骤	实验操作及内容	试管1	试管2	试管3
1	新鲜淀粉酶溶液	1ml	1ml	1ml
2	注入等量不同PH的溶液	蒸馏水1ml	NaOH1ml	HCL1ml
3	注入等量可溶性淀粉	2ml	2ml	2ml
4	温度条件及保持时间	60℃（5min）	60℃（5min）	60℃（5min）
5	加入斐林试剂试剂并摇匀	2ml	2ml	2ml
6	水浴加热煮沸	2分钟	2分钟	2分钟
7	观察实验现象	砖红色沉淀	无砖红色沉淀（浅蓝色）	无砖红色沉淀（浅蓝色）

 

《数理报》生物版必修1 第13期08.9.26

例析二道关于ATP的实验设计题

ATP是细胞内的直接能源物质，素有细胞内的即时供体之称。生物体生命活动都是由ATP直接供能。淀粉、葡萄糖、脂肪和蛋白质等有机物中的能量只有转移到ATP中才能够被利用。从实验考查的角度上讲围绕ATP是直接能源物质的设计题很多。下面例析2道：

例1 某同学做了一项实验，目的是验证ATP能使离体的刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌发生收缩这一现象。

（1）实验中，必须待离体肌肉内自身的    消耗之后，才能进行实验。

（2）在程序上，采取自身前后对照的方法：先滴加_______（葡萄糖溶液或ATP溶液），观察_______与否以后，再滴加_______（葡萄糖溶液或ATP溶液）。

（3）试想，如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？解释原因。

解析：本题通过设计实验来验证ATP是直接能源物质而葡萄糖不是。实验中，必须待离体肌肉内自身的ATP消耗之后，再进行实验，以避免由于自身ATP的存在而影响实验结果。为避免葡萄糖所引起的影响，因此应先加葡萄糖。由于葡萄糖不是直接能源物质，不会引起肌肉收缩。如果先加ATP，由于ATP没有被消耗完，造成即使加葡萄糖也会收缩的现象。

 

答案（1）ATP（2）葡萄糖溶液  肌肉收缩  ATP溶液（3）如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。

例2设计一个实验，证明ATP是生物的直接能源物质。

要求：（1）自选器材、试剂；

（2）写出实验步骤；

（3）预测实验结果；

（4）设置对照实验。

解析：本题属于条件开放型实验设计题。可从课题要求入手，进行逆向思维。实验设计的思路一般是：明确目的要求→确定原理假设→选择实验器材和试剂→设计方法步骤→预测实验结果。具体的说：①选择萤火虫的发光器作为实验材料；②将发光器捣碎，增大发光细胞与溶液的接触面积，加快化学反应速率；③可用葡萄糖、蒸馏水作对照实验，它们都不会使熄灭的离体发光器重新发光。

答案：（1）器材和试剂：培养皿，试管，活萤火虫（取其尾部发光器备用），ATP制剂，0.1%葡萄糖溶液，生理盐水，蒸馏水。

（2）实验步骤：

①取三支试管，分别标号A、B、C。

②分别往试管中加入等量的捣碎的发光器和生理盐水，观察现象。当发光器熄灭时，立即进行下一步。

③分别往试管A、B、C中加入ATP制剂、0.1％葡萄糖溶液、蒸馏水各5mL，观察现象。

（3）结果预测：试管A：恢复发光，试管B：不再发光，试管C：不再发光。

（4）对照实验：B、C是对照实验组。