2014年12月11日 星期四

中四生物實驗4.2

實驗4.2    探究溫度對酶的影響 (P. 11)

目標:研究溫度對酶活性的影響。(1)

生物原理及實驗設計:(8)
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)
                                  (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

儀器及材料
每組 (4 – 5)
滴管
試管
滴試板
電熱板
暖水浴 (40oC, 60oC, 80oC, 100oC)

7
12
1
1
4


溫度計
安全眼鏡
澱粉溶液(1%)
澱粉酶溶液(0.1%)
碘液

6
1/
適量
適量
適量
適量


步驟(參考P. 17)
1.        預先在滴試板上的每一個凹穴加入一滴碘液。
2.      5支試管分別標示為AE。在各試管加入1 cm3 的澱粉酶溶液。
3.      把另外5支試管分別標示為1E。在各試管加入5 cm3 的澱粉溶液。
4.      如下圖所示,把不同組合的試管置於不同溫度的水浴中10分鐘。
5.        把試管A的澱粉酶溶液全加進盛有澱粉溶液的試管1內。把盛有混合物的試管放回原先的燒杯內,記錄混合溶液的時間為0分鐘並開始以時計計時。
6.        每隔2分鐘,用清潔的滴管移取1滴混合物,加在滴試板上其中的一個已加入凹穴內,與碘液混合。觀察加入後的顏色,記錄藍黑色不再出現的時間。
7.      重覆步驟5 – 6,但每次利用其他溫度的組合,及使用乾淨的試管。

參考:1A冊課本第4章實驗4.2 (P. 11 - 12)

結果(7) 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
?
?

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)






















結果詮釋:(7)
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)
1          為什麼在混合溶液前要先把試管置於水浴中10分鐘?(1)
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)
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0oC加熱至37oC(3)
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100oC冷卻至37oC(3)
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)
量度麥芽糖分子出現的速率 (1)_


結論:(3)

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)

沒有留言:

張貼留言