472023MiddleSchoolBiology2023年No.5Vol.39中学生物学第39卷第5期文件编号:1003-7586(2023)05-0047-04“pH对酶活性影响”生物学实验的改进与创新黄茗暄(华南师范大学生命科学学院广东广州510631)摘要针对人教版、浙科版、北师大版和沪科版教材中“pH对酶活性的影响”实验设计中存在的不足之处进行优化。用分光光度法对多酚氧化酶的活性进行测定,实现定量分析;利用大气压原理实现各组反应同时段进行。两种方法均可作为“降低化学反应活化能的酶”一节中四项实验的实验方法,一材多用,体现实验设计的一体化思维。关键词1pH酶活性多酚氧化酶同步化实验改进中图分类号G633.91文献标志码B《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)指出,“科学探究”是生物学核心素养的基本组成,教师应贯彻“教学过程重实践”的基本理念,并要求教师通过开展探究性学习活动和工程学任务,培养学生的创新精神。人教版生物学教材《必修1·分子与细胞》第五章第一节中设置了“影响酶活性条件”的探究性实验,旨在加深学生对《课程标准》中重要概念的理解,但学生通过教材中的实验仅能认识到酶在过酸或过碱的环境中会失活,无法准确理解酶活性随pH变化的曲线图。浙科版和北师大版教材中通过反应小室和量筒实现了酶活性的定量测量,但是不同pH条件下的酶活性需要分次测量,步骤较为繁琐,无法实现反应的同步化。因此,下文旨在通过改进实验方法和自制简易实验装置,帮助学生理解教材中抽象的数学模型,同时为广大一线教师开展本课教学提供一定的教学参考。1分光光度法探究pH对多酚氧化酶活性的影响新鲜的猪肝研磨液中过氧化氢酶的活性较高,即使加人少量,分解反应也较为剧烈,因此,仅通过定性观察气泡生成的快慢来判断酶活性的高低,主观性强,易造成较大的实验误差。教师选用苹果作为实验材料,用分光光度法测定不同pH条件下苹果中的多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)活性的变化。学生通过记录同一时间内OD值的变化数据,构建数学模型,理性认识酶活性随pH的变化规律。1.1实验原理PPO是一种金属氧化酶,能催化邻苯二酚产生醒,导致溶液颜色发生变化。用分光光度计在波长420nm处进行比色测定,即可计算出PPO的活力。用不同pH的缓冲液处理多酚氧化酶液,测定其15s内OD值的变化,即可计算出不同pH条件下多酚氧化酶的活力。1.2实验用品及准备1.2.1实验用品紫外可见光分光光度计、匀浆机、水浴锅、pH试纸、漏斗、滤纸、玻璃棒、试管...