“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化研究★

楊小峰，李 程，郭春燕，周國(guó)艷，郭青枝*

（1.忻州師范學(xué)院生物系，山西 忻州 034000；2.忻州師范學(xué)院附屬中學(xué)，山西 忻州 034000）

引言

“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”是探究酶高效性的重要實(shí)驗(yàn)[1]，實(shí)驗(yàn)中所用到的材料必須是剛從動(dòng)物體內(nèi)提取出的新鮮動(dòng)物肝臟，如果不新鮮，效果就不好，甚至失敗。而且在一些偏遠(yuǎn)的農(nóng)村學(xué)校就很難滿足這樣的實(shí)驗(yàn)條件[2-3]。在日常生活中很多植物也含有過(guò)氧化氫酶，此實(shí)驗(yàn)所選用的材料都是常見的農(nóng)產(chǎn)品，在當(dāng)?shù)厝菀撰@得，且全都含有過(guò)氧化氫酶，過(guò)氧化氫能夠把過(guò)氧化氫酶分解為水和氧氣。實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)判斷產(chǎn)生氣泡的多少和帶火星木條的明亮程度來(lái)判斷反應(yīng)的激烈程度[4]。本文選用馬鈴薯、青椒、香菜作為材料，通過(guò)控制研磨液的的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用控制變量法和對(duì)比法，分別將豬肝和三氯化鐵進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

豬肝、馬鈴薯、青椒、香菜

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

研缽、量筒、試管、試管架、滴管、容量瓶、燒杯、衛(wèi)生香、火柴、橡膠塞，等

1.3 溶液配置

1）3%的過(guò)氧化氫溶液（現(xiàn)配現(xiàn)用）：量取30%的過(guò)氧化氫溶液10 mL 定容到100 mL。

2）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液：稱取氯化鐵3.5 g，另取96.5 mL 蒸餾水，混合攪拌至溶解。

1.4 試驗(yàn)方法

將豬肝、馬鈴薯、青椒、香菜清洗干凈，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20%、30%、40%、50%的馬鈴薯研磨液；取6 只貼好標(biāo)簽編號(hào)的試管放在試管架上，用量筒量取12 mL 3%的過(guò)氧化氫溶液，向6 只試管中分別滴加2 mL。

向1 號(hào)試管中加2 滴氯化鐵溶液，振蕩搖勻，蓋上橡皮塞，放到試管架上，觀察其現(xiàn)象；向2 號(hào)試管中加入2 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮豬肝研磨液，振蕩搖勻，蓋上橡皮塞，觀察其現(xiàn)象；以此類推，分別向3、4、5、6 號(hào)試管中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、30%、40%、50%的馬鈴薯研磨液，觀察氣泡產(chǎn)生的情況，并記錄。將帶火星的木條分別伸入每個(gè)試管中，觀察火星現(xiàn)象，并記錄。

保持氯化鐵溶液和豬肝研磨液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，再分別用上述材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)表1 可知，用馬鈴薯作為實(shí)驗(yàn)材料，產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象明顯，帶火星的木條會(huì)變明亮，現(xiàn)象較氯化鐵明顯，并且隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也越加明顯，但始終不能使帶火星的木條復(fù)燃。

表1 氯化鐵豬肝與馬鈴薯實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

根據(jù)第8 頁(yè)表2 可知，用青椒作為實(shí)驗(yàn)材料，產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象明顯，較為劇烈，帶火星的木條變明亮，并且隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也越加明顯，質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加至50%的時(shí)候，帶火星的木條已微復(fù)燃。

表2 氯化鐵豬肝與青椒實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

根據(jù)第8 頁(yè)表3 和圖1 可得知，用香菜作為實(shí)驗(yàn)材料，產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象明顯且較為劇烈，帶火星的木條復(fù)燃，并且隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也越加明顯。

圖1 氯化鐵豬肝與香菜實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

表3 氯化鐵豬肝與香菜實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)比得知，青椒和香菜中含有過(guò)氧化氫酶的量較多，以香菜為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%就可以讓帶火星的木條復(fù)燃，而以青椒為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%才可以使帶火星的木條微燃，所以通過(guò)篩選香菜為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)材料，今后在教法實(shí)驗(yàn)中做探究酶的高效性實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇香菜為實(shí)驗(yàn)材料。