《影响酶活性的因素》课堂实录

三、《影响酶活性的因素》课堂实录

林祖荣

作者简介

林祖荣，北京师范大学附属实验中学生物特级教师，北京师范大学附属实验中学教科室副主任。教育部考试中心《中学实施新课程后高考生物科命题研究》课题组成员。人教版高中新课标教材推广专家组成员。《高考》杂志学科主编。

教师：（展示一袋加酶洗衣粉）我这儿有一袋洗衣粉，哪位同学能帮老师读一下使用注意事项？

学生：（阅读洗衣粉袋上的使用说明）

教师：为什么这种洗衣粉要在60℃以下的温水中使用呢？

学生：说明上说洗衣粉里面添加有活性离子，这些活性离子可能需要适宜的温度才能发挥作用；另外，这是加酶洗衣粉，温度过高也会降低酶的活性。

教师：很好。关于温度对活性离子的影响，我们以后有机会再研究。今天我们要探讨一下温度对酶活性的影响。为什么温度过高就会降低酶的活性呢？

学生：酶大多是蛋白质，蛋白质在高温下会失去活性。

教师：你多次说到酶的活性，那你如何理解酶的活性？

学生：我的理解是，酶对反应的催化效率。

教师：那么，你觉得还有哪些条件会影响酶的活性呢？你的依据是什么？小组间可作简要讨论。

（学生讨论）

学生1：酶的活性还受酸碱度的影响。我记得唾液、胃液等不同消化液的酸碱度是不同的，那么这些部位的酶的催化所需的pH也就是不同的，所以pH应该是会影响酶的活性的。

学生2：过强的酸或碱会使蛋白质失活，因此酸碱度也就会影响酶的活性。

学生3：某些离子会影响酶的活性，其依据也是因为酶是蛋白质，而某些离子会使蛋白质变性。

教师：同学们分析得很有道理，依据也十分充分。但是，有道理的是否就一定是科学的事实呢？

学生4：不一定。这只是一种推理和猜想。同一现象往往可以有不同的解释，其理论上都是成立的，但实际情况如何必须通过实验来证明。

教师：说得真好。今天我们就要通过实验来探究温度、pH等是否是影响酶活性的条件。由于我们只有一节课的时间，而且给大家提供的条件也有限，所以不可能让大家都探讨所有的问题，每个小组自选探讨一个问题。现在我介绍一下给大家提供的实验材料和用具。

（教师介绍实验桌上的材料用具）

教师：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，质量分数为20%的新鲜鸡肝研磨液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，质量分数为3．5%的氯化铁溶液，碘液，斐林试剂。热水，蒸馏水，冰块。试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，pH试纸，火柴。

在介绍过程中要求学生回顾：新鲜鸡肝有什么用途？斐林试剂有什么作用？如何使用？同时告诉学生，因市售的α-淀粉酶具有较广的温度活性范围，因此为节省时间，事先已给大家准备了一些存放在沸水和冰水中的α-淀粉酶，如果需要可以直接取用。除了这些材料之外，也可以取用唾液，取唾液的设备也已给大家做了相应的准备，放在实验桌上。

教师：根据给定的条件，小组商量一下，准备探讨什么问题？同时请说明一下你们为什么要探讨这个问题。

（小组交流后，学生回答）

学生1：我们准备探讨pH对酶活性的影响，因为刚才老师已说了温度会影响酶的活性，而且α-淀粉酶的活性温度范围比较广，所以我们觉得继续探究就没有太大的价值了。

教师：想探究自己不了解的内容，这个想法非常好。不过，老师说了温度会影响酶的活性，α-淀粉酶的活性温度范围比较广，你就一定相信，没有一点怀疑吗？

（学生：笑）

教师：所以，如果想探究一下，也没有什么不可以，对吧？

学生2：我们探究温度对酶活性的影响。我们准备用唾液来做实验，唾液的活性范围应该比较小些，我们想实验效果会明显些。

学生3：我们想做离子对酶活性的影响。因为实验桌上有碘、氯化铁，还有硫酸铜，所以我们想了解一下这些离子对酶的活性有没有影响。

教师：大家的想法都不错，其他组肯定还会有其他的想法。下面请你们讨论实验方案。待会儿我们实验的时候是两人一组，但讨论的时候你们可以在小组内进行，也可以在小组间进行。不过，在形成具体实验方案前，希望大家先回顾一下实验设计中要注意哪些问题。

师生共同讨论：

（1）实验材料的选择。

（2）自变量的设置及可操作性。

（3）因变量的预期及测量方法。

（4）无关变量的控制。

（5）对照实验的设置。

教师：明白了实验设计的要素后，大家可以讨论形成自己小组的实验方案了。在每个小组的实验桌抽屉里，都给大家准备了一张实验报告，请大家把小组要探讨的问题、提出的假设、实验步骤及预期的实验结果写在实验报告纸上。此外，请你们再设计一张表来记录观察到的实验现象。

（学生讨论形成方案）

教师：各组都设计好了。哪个组先发言？（学生举手）这样吧，咱们为了公平起见，我这儿有9张分别是红桃1—红桃9的扑克牌，每个小组抽取一张，我们选择抽到红桃7、8、9的小组来介绍。

（学生抽签）

教师：好，哪几个组抽到了红桃7、8、9？（学生举手，并示意抽到的扑克牌）请这3个小组的同学代表上讲台向其他同学介绍你们的实验方案。其他同学想一想，他们的方案是否合理，如果有不合理的地方，可以提出质疑，介绍小组方案的同学要回答其他同学的质疑。

学生（红桃7小组）：（学生边板画边介绍他们的方案，他们的方案是探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，实验过程介绍条理清晰，细节考虑十分周全）

教师：大家觉得这个小组的实验设计有没有什么问题？

学生：我觉得没有什么问题，我们也与他们的类似，只不过我们组是准备用α-淀粉酶做的，其他的设计步骤都是一样的。

教师：非常好。下面请红桃8小组介绍。

学生（红桃8小组）：（边板画边介绍。他们介绍的是探究pH对α-淀粉酶活性的影响实验。但他们对自己的方案有点疑惑：以前曾学过，淀粉在盐酸的作用下是会水解的，盐酸到底是影响了酶的活性还是使淀粉分解了，这就说不清了，所以他们觉得先要设计实验来说明盐酸是否会对实验中的淀粉产生影响）

学生：我觉得这个实验设计还有问题，碘与氢氧化钠是会反应的，所以最后用碘来检验加氢氧化钠后酶是否失活，也是不妥当的。

教师：大家的意见呢？如果这些分析是有道理的，那么应该对实验的方案作哪些调整呢？

学生：我们考虑用过氧化氢和鸡肝研磨液做实验材料，这样就可以避免上述的问题了。

教师：很好。从这个设计中我们可以看出，实验材料的选择以及用什么试剂进行成分鉴定都是十分重要的。还有问题吗？如果没有，就请红桃9小组的同学介绍。

学生（红桃9小组）：（介绍离子对酶活性的影响的实验步骤）

教师：限于时间，我们不能让所有的小组都上来交流。根据刚才的分析，如果你觉得你的方案有修改的必要，可以继续修改；如果认为合理了，请按照设计好的步骤进行操作。注意观察、记录实验现象。

（学生实验，教师巡视，与学生讨论并解决实验中的一些具体问题）

教师：下面请交流、汇报各自的实验。说明你做的是哪个实验，实验出现了什么现象？这些现象与你们的预期一致吗？如果一致，说明什么问题？如果不一致，可能的原因是什么？

（3组学生代表上讲台交流，其余学生略作补充）

教师：根据这节课我们做的实验，能得出什么结论？

学生：酶的活性受温度、pH以及某些离子的影响。

教师：由此可以看出酶的作用条件有什么共同点？

学生：比较温和。