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为什么不推荐使用淀粉酶探究pH对酶活性影响(转抄)

(2013-11-21 09:54:31)

2013-04-23 00:30

    必修一第5章中“影响酶活性的条件”探究实验,相信不论是老师还是学生都烂熟于心,值得注意的地方是设计指导处有以下一句话:建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。结合2012广州地区的高考备考指南中的一道纠错题来探讨其原因。
    这是一道更正实验步骤的题目:为研究pH对酶活性的影响,某同学设计了如下表所示的方法步骤。
    标准答案为:错误1:实验操作步骤安排不合理,应将步骤1放到步骤5后面。理由是加入新配置的淀粉酶溶液后立即加入可溶性淀粉溶液,酶会立即与淀粉反应,从而影响实验结果。错误2:用于检验结果的实际选择不恰当,将碘液改为斐林试剂,并通过水浴加热观察现象。错误3:缺少pH近中性的对照组,应领取一试管,用蒸馏水代替NaOH溶液(或盐酸溶液),其他不变。
    为什么不能用碘液来作为检测试剂?
    经过搜集资料,现总结原因如下:
  (1)淀粉与碘的蓝色反应在pH=3~5的弱酸性环境下进行最灵敏,59时不显色(或一开始显蓝色,后不显色)。这是由于碘会与调节pH所用的NaOH反应,产生次碘化钠(NaIO)和碘化钠(NaI),使之丧失作为检测试剂的功用。
  (2)网上有老师记录了自己利用碘液来检测pH对淀粉酶活性的影响实验的实验现象:淀粉加入5% HCl后加入淀粉酶,经60℃保温反应,加入碘液后,呈现棕红色。在重复实验后发现甚至会呈现出红色、褐色,且与滴加淀粉酶的时间有关(即淀粉于HCl中存留时间有关)。这是由于淀粉及其水解产物都能与碘液发生反应,原理是碘分子嵌入淀粉螺旋体中,形成络合物。淀粉与碘生成的络合物的颜色与淀粉的聚合度或分子质量有关:一般来说① >60个葡萄糖单位时,显蓝色;② 20个葡萄糖单位时,显红色;③ <6个葡萄糖单位时,不能形成螺旋体,不显色。且淀粉在酸性条件下加热,也会发生自然水解,因此,上述实验中淀粉在HCl中存留的时间不同,显色也不一样。即使在强酸环境下,淀粉酶失活,淀粉也可能不与碘产生蓝色反应,而呈现出红色、褐色等,不能准确检测淀粉酶于该pH值下是否失活。
  (3)那么我们是否就能用斐林试剂作为检测试剂呢?答案也是否定的。斐林试剂的Cu(OH)2可与HCl产生中和作用,使斐林试剂失去鉴定作用。即使在酸性条件下淀粉酶具活性,使淀粉水解成还原糖,也检测不出来。若利用磷酸盐-柠檬酸盐缓冲液调节pH值,以唾液淀粉酶作实验材料,实验误差可能会减少。
综上所述,用淀粉酶来做pH对酶活性影响的检测实验需要考虑的因素太多,最好的方法还是改变反应底物与酶,用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解来完成此实验,这样就能回避选择试剂中需要考虑的种种复杂问题。以上资料都是来自于理论,而实际操作是否会产生这些问题还有待于验证。

 

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