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1、“探究温度对酶活性的影响的实验改进摘要：人教版高一生物课本中有关温度为稗活性影响的探究实验.建议使用淀松、淀粉的、旗液来探究，但皂者在实践中发现淀粉与碘液的结合受温度影响，超过一定温度时，淀粉与碘液无法结合形成蓝色包合物.本文主要针对这一何越,探究可旎的解决办法.关键词：淀粉峨液颜色湿度改进引言：“探究温度对陆活性的影响”是人教版必修一分子与细胞3第五章第一节中的探究实验,该实验使用的材料是2%的新配制淀粉而溶液,3%的可溶性淀粉溶液,碘液.碘液与淀粉反应灵敏，快速出现颜色变化,通过颜色深浅判断底物浓度,这是目前花课本中和各种高考题模拟题中鉴定淀粉含量的最用.用方法.但由于淀粉当碘液反应的颜色
2、变化本身受温度影响较大，所以该实验设计存在不妥之处，以下对这一实验存在不足的哈因进行说明，并提出可能有效的解决办法，,淀粉遇碘变色的机理1.经X射线衍射分析，直链淀粉的二级结构呈左手螺旋状，每圈螺旋含6个残基,螺距0.8nm直径1.4nm,螺旋结构十分稳定。直链淀粉在水溶液中很可能以无规则卷曲形式存在。当加入碘液后，碘分子正好战入螺旋中心空道，通过朝向圈内的羟基和碘作用形成深蓝色淀粉碘包合物，这种包合物中的长串碘分子能均匀地吸收除蓝光以外的其他可见光,所以呈现蓝色。但是，同样螺旋卷曲的支链淀粉分子，由于每个支链的平均长度较短，其螺旋大约有2530个菊篇触残抽，因此分子中每段螺旋的圈数较少，螺旋
3、中的短串碘分子比直徒中的长串旗分子吸收波长更短的光，因此，支链淀粉遇破呈现紫色或紫红色。二 .影响淀粉与碘反应显色的因素1 .天然淀粉股仃两种成分：直涟淀粉和支缝淀粉。纯的直能淀粉仅少量溶于热水，支链淀粉易溶丁水.多数淀粉所含的直链淀粉和支链淀粉比例约为1：4.配制淀粉溶液时，支链淀粉是直链淀粉的保护胶体.其中，直链淀粉遇确呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫色或量红色，由于淀粉-MM勺蓝色色泽深厚掩盖了紫红色，所以人们常常以为淀粉遇碘变蓝.2 .在高温状态下,无论是直链淀粉还是支链淀粉，热运动都会使它们的螺旋卷曲舒展开，使淀粉和碘分子不能维持之前的成串状态，作用的显色现象消失，冷却后显色现象可恢复，所以
4、想在高温卜滴加碘液观看到颜色变化以及对比深浅是不太准确的。3 .实验中所用碘液并非由碘单质配制形成的碘水或碘酒，实则为K1.溶液与I,的混合液.碘在水中溶解度较低,且碘容易升华,从45酒左右即开始升华,到77匕时,碘升华完毕，通常温度越高，跌升华越快，在实验中添加K1.可以降低I的挥发，同时可以提高I的溶解度，但由于1与I反应生成I,对蓝色222的呈现有一定的影晌，可导致蓝色减退“三 .实验验证实验：1 .实脸目的：探究温度对的活性的影晌:2,实验基本过程：按照高中生物实验教材提供的方案，配制质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,痂量分数为2%的新鲜淀粉枪溶液，碘液，分别设置r20C,40.60C.
5、80C,100进行探究，在每个设定温度下，取5m1.的淀粉溶液，05m1.C的淀粉的溶液，分别保温5分钟后混合，振荡后维续保温1分钟，加1滴的稀碘液，振荡，观察颜色.3.实验结果：（1） .20,40C下，反应后碘液，出现蓝色，其中40C下，蓝色较浅（2） .6O*C卜.，反应后加碘液,无蓝色出现（3） 80C与100C1.反应后,刚加碘液，出现蓝色,振荡后蓝色消失3.实验说明与分析：（1） .本实验用的是南宁庞博生物有限公司生产的-淀粉朝，的活性为1000ug,施活性较强，所以笔者在该实验操作过程中适当的增加了淀粉的用量，同时降低/陶的用量以及反应时间，该实验没有使用唾液淀粉油，因为唾液淀粉
6、险在配制溶液时，浓度难以把控，同时每个个体口腔中的杂质对实验也会有影响。根据实哙探究，以及该淀粉的产品说明，该淀粉椀的最适温度是60C左右，在100e左右筋基本已经变性失活，所以在100t时，加碘液后应出现较深的蓝色，但实际实验结果与理论相矛盾（2） .按照碘液的配制标准，滴加在淀粉中后颜色过深，肉眼看接近黑色，所以学者在这个实瞪探窕中，对标准硬液进行J稀释（稀择倍数为2倍），滴加在淀粉溶液中，颜色为蓝色。（标潴跌液的物质量浓度为01.mo1.1.,具体配制方法是：称取13g碘和35g碘化钾，溶于100m1.水中，稀择至100om1.摇匀，储存于棕色瓶中）（3） 80C100C卜，反应后滴加碘
7、液，虽然没有出现蓝色，但碘液刚滴进去出现r蓝色，振荡后蓝色消失，说明在这两个温度下，反应后有淀粉剩余，但淀粉与旗在高温下无法结合。实验二：1 .实险目的：探究淀粉与碘结合形成包合物的热稳定性2 .实验过程：取5m1.的淀粉，1滴的碘液，混合后，放在不同的温度下每隔1分钟观察蓝色的变化3 .实验结果：(1.).20*C,40C时，蓝色不随时间的变化而变化2).6(TC时，大约6分钟后，蓝色消失，冷却5分钟后，出现淡紫色淀粉与碘液混合后的颜色(3)80C下，大约1分钟后，蓝色消失，冷却后，无瓶色或紫色出现4 ).10(TC下，半分钟左右，蓝色消失，冷却后，无蓝色或紫色出现5 .实脸分析：(1) .
8、淀粉与碘液形成的包合物在6OC以后就不再稳定了，蓝色变浅甚至褪色。(2) .在褪色过程中，蓝色先褪色，呈现紫色,然后量色也消失，呈现无色,查证后发现，支链淀粉与碘结合形成的紫色包合物的热稳定性强于直链淀粉与碘结合形成的蓝色包合物，(3) .冷却后，蓝色逐渐出现，说明温会影响淀粉与碘的结合，冷却后，二者再次结合。(4) .冷却五分钟后，试管呈现的颜色比最初的颜色淡很多，应该与碘升华有关,而80C、100C下保温1分钟后，冷却后不再出现蓝色，再次滴加碘液，出现蓝色，说明80C与100C下保温1分钟，冷却后不出现蓝色，也是由于碘升华所致。综合来说，利用淀粉、淀粉酸、碘液探究温度对酶活性影响是存在不妥
9、之处的,淀粉与噢结合形成的包合物的热不桎定性，碘液中I与I反应生成的1,2对颜色呈现的影响，使实际实验结果与理论结果差别太大。四.实验改进鉴于淀粉与碘液反应受温度的较大影晌，以及高温确易升华，所以对探究温度对酶活性影响实验的改进主要从反应材料的重新选择，以及对淀粉的的处理两个方面进行，目前改进方案有三个：1 .选择果胶、果胶椀探究温度对的活性影响“果胶朋分解果胶使果胶溶液变澄清,根据果胶溶液澄消程度程度判断酸的活性，该方法不需要对反应物剩余量或生成物生成量进行颜色鉴定，避免了物侦鉴定时呈现的颜色受温度的影响2 .利用儿茶酚氧化的、儿茶酚探究温度对酶活性影响。可以制备马铃薯匀浆获取儿茶酚氧化的.
10、该的氧化儿茶酚后形成棕色的产物苯酸。根据反应后的颜色深浅判断根的活性.3 .利用固定化树技术生产固定化淀粉的，反应后让淀粉与淀粉酣分离，冷却后加入碘液，鉴定淀粉剩余量，或者利用分光光度计进行定量测定，或者利用麦芽轴测定仪测定麦芽糖的产生量,该仪罂测定准确，能定量的分析反应速率，但价格相对昂贵。附：利用固定化淀粉酹探究酶活性的实验过程试剂配置:质量分数为2.48%的海藻酸钠溶液：用天平称取0248g海藻酸钠，放入50m1.烧杯中，加入IOm1.蒸储水，用酒精灯小火加热,边加热边用玻璃棒搅拌,宜至完全溶化.质量分数为3%的淀粉溶液：称取3g可溶性淀粉，用少狂水搅匀后，再加入OOm1.沸水中，挽拌直
11、至完全溶解，用PH计和稀HQ调节PH至6.0。质f分数为0.05mo1.1.I-KI溶液：称取6.5g碘和17.5g碘化钾，溶于100m1.水中，稀样至100om1.摇匀，储存于棕色瓶中质量分数为0.23%的游离Q-淀粉酸液：用天平称取023g.淀粉旃，加蒸馈水100m1.溶解“旗量分数为2.04%CaC1.溶液：用天平称取2.04gCaCI.加蒸储水100m1.22溶解。制作过将溶解好的海燕酸钠溶液冷却至室温：向5m1.海藻酸钠溶液中加入5m1.游离的液，井充分搅拌均匀：用注射器吸取上述混合液，以每杪5滴的速度将注射器中的溶液滴加到CaCI2溶液中制成凝胶珠，固定OSh后滤出凝胶珠：用蒸馅水
12、冲洗凝胶珠23次，以洗去其表面的游离醉和筑化钙，储存于4C冰箱中备用。在不同温度条件下，进行的促反应:称取0.5g固定化醉的凝胶珠,分别置于20C、40C、60、80C,100C中水浴保温5min；舅取5m1.淀粉溶液放入试管中，也分别置尸20,C,40C、60C、80C、100e中水浴保温5min；把凝胶珠倒入淀粉溶液中,充分混匀，在相应的温度下反应Imin：取出凝胶珠、中止反应，并用蒸饱水冲洗凝胶珠23次，洗去表面的反应液，于4C冰箱中储存以备下次使用：主要参考文献翟中和、王喜忠、丁明勤.细胞生物学.高等教育出版社（第二期）朱圣康.徐长法主编生物化学第四版.高等教育出版社沈唯军时晨丁婷.（江苏省无锡市辅仁高级中学214123）.应用固定化*淀粉的探究祖度时菊活性的影响
