中四生物實驗4.2

九龍塘學校 (中學部)

中四級生物科實驗課

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實驗4.2    探究溫度對酶的影響 (P. 10)

目標：研究 溫度對酶活性 的影響。(1)

生物原理及實驗設計：(8分)

酶的活性受溫度的影響，溫度上升時，酶分子與受質分子的 撞擊機會增加 (1)，增加了形成 酶受質複合物 (1) 的機會。

另外，高溫會使組成酶蛋白的氨基酸粒子震動得更激烈，使氨基酸之間維持酶三維構像的輕鍵 (如氫鍵) 打破，使酶分子，尤其是其 活性 (1) 部位的形狀改變，酶因此而變性。

要研究酶的催化反應，可利用澱粉酶催化水解澱粉的反應：

                                  澱粉酶

                澱粉                                        麥芽糖 (1)

                                 水 (1)

以上反應的速率，可以量度 澱粉被分解 (1) 的速率作量度。

使用 碘液 (1) 可顯示澱粉的存在。如果澱粉被完全分解，顏色會由 藍色 (1) 變成 棕色 (1)。

要量度澱粉酶的活性，可量度澱粉完全分解的時間，再以反應時間的反數 (1/時間) 找出酶反應的速率。

結果：(7分) 時間正確 (1), 酶反應速率 (1)

樣本	溫度 (OC)	藍黑色消失時間 (t) (min)	酶反應速率 (1/t) (min-1)
A, 1	4
B, 2	2X
C, 3	40
D, 4	60
E, 5	80
F, 6	100

標題 (1), 軸標及軸名 (1), 單位 (1), 繪線正確 – 低溫至最適溫度 (1) + 變性後 (1)

結果演繹：(7分)

1          描述並解釋線圖的結果。

在低溫時, 酶反應速率非常低 (1), 因為其活性甚低 (1). 當溫度增加時, 酶反應速率上升 (1)

因為酶與受質分子的動能隨溫度上升而增加 (1), 形成酶受質複合物的機會也增加 (1).

酶反應速率於X度為最高, 這是最適溫度 (1). 當溫度高於最適溫度, 酶尤其活性部位會變性,

因此其反應速率會下降甚至變成0. (1)

                                                                                                                                             

                                                                                                                                             

討論：(9分)

1          為什麼在混合溶液前要先把試管置於水浴中10分鐘？(1分)

確保不同試管內的澱粉酶和澱粉溶液, 在分解作用開始前達到實驗所需的溫度 (1)

                                                                                                                                               

2          為何要用乾淨的滴管移取不同的混合物？(1分)

防止滴管內的殘餘物改變混合物的實驗條件 (1)

                                                                                                                                               

3          試估計並解釋以下的溫度變化對實驗的影響：

(a)    把澱粉和澱粉酶混合物由0^oC加熱至37^oC。(3分)

澱粉會被分解 (1), 而藍黑色會消失 (1). 這是因為澱粉酶在溫度上升後會變得活躍 (1)

                                                                                                                                               

                                                                                                                                               

(b)   把澱粉和澱粉酶混合物由100^oC冷卻至37^oC。(3分)

澱粉不會被分解 (1), 而藍黑色不會消失 (1). 這是因為已變性的澱粉酶即使經過冷凍,

其活性也不會恢復 (1)

                                                                                                                                   __________

4          除透過量度澱粉分子消失的速率外，要測量澱粉酶的活性，還有其他方法嗎？(1分)

量度麥芽糖分子出現的速率 (1)_

                                                                                                                                  __________

結論：(3分)

在低溫下, 澱粉酶不活躍 (1). 酶活性隨溫度上升而增加 (1). 其後, 酶活性逐漸降至零 (1)

                                                                                                                                __________