用淀粉探究pH对酶活性的影响

王兴泉

摘要：影响酶活性的实验由于受到鉴定试剂、底物和生成物等因素的影响，常难以得出理想鉴定结果。在探究pH对酶活性影响的实验中，一般不采用淀粉作为实验材料。通过中和滴定对淀粉酶进行预处理，尝试用淀粉作为实验材料探究pH对酶活性影响。

关键词：pH 酶活性 探究实验

中图分类号：G633.91 文献标识码：B

新课标高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）的第五章第一节中，安排了“影响酶活性的条件”实验——探究pH对酶活性影响实验。本实验建议使用过氧化氢酶催化过氧化氢分解。实验一般不选用淀粉酶催化淀粉的水解来进行，因为在检测淀粉的水解程度时，如果使用碘液来检测未水解的淀粉，碱性条件下的碘单质会与氢氧化钠反应生成碘酸钠和碘化钠，而不能与淀粉结合形成蓝色的络合物。如果用斐林试剂来检测淀粉的水解产物，一方面因斐林试剂为碱性的。加入斐林试剂会对原实验设定控制的pH产生明显的干扰；另一方面，可能因调节pH所加入的盐酸与斐林试剂中的碱反应而影响砖红色沉淀的生成，从而造成实验结果产生严重的误差。同时，淀粉在酸性条件下加热水解可生成还原性糖，无法确定还原性糖的存在是否为“酶的作用”。因此，本实验一般不选用淀粉为实验材料来探究pH对酶活性的影响。

笔者通过中和滴定对淀粉酶进行预处理，尝试用淀粉作为实验材料探究pH对酶活性影响。

1.材料与方法

1.1材料与器具

酸式滴定管，碱式滴定管，刻度吸管，滴定管夹，铁架台，试管；1.0×10^-2=mol/L氢氧化钠溶液，1.0×10^-2mol/L HCI溶液，5.0×10^-3mol/L NaCl溶液，质量分数为1.0%的淀粉溶液，质量分数为0.1%的α-淀粉酶溶液，蒸馏水，恒温水浴箱，碘液等。

1.2方法

（1）取试管4只，分别编号A、B、C、D，按照表1添加试剂。（2）预处理：用氢氧化钠溶液和盐酸分别与α-淀粉酶液混合，并进行中和滴定调节pH至中性；分别用蒸馏水和NaCl溶液作对照实验。（3）4只试管中分别加入淀粉溶液，并将试剂混匀后置入水浴箱保温5min（水温60℃）。（4）4只试管中分别加入1滴碘液，观察颜色变化。实验设计见表1。

2.结果

在滴加碘液振荡后，可观察到：编号为A和B的试管中溶液均呈现深蓝色，而C、D号试管呈现浅黄色。结果说明，编号A和B试管中存在淀粉，而C、D试管中不存在淀粉。

3.讨论

一定条件下，α-淀粉酶可以催化淀粉水解产生还原性的糖类，但本实验无法证明编号C和D的2只试管中有无还原性糖的生成。

淀粉溶液属胶体溶液，常有乳样光泽，在正常情况下，遇到单质碘呈蓝色反应。据此，可以对上述实验中pH对α-淀粉酶活性的影响做出定性的判断：在近似中性条件下，α-淀粉酶活性最强。但是，因受到多种因素的影响（如试剂保存状态、底物的量、温度以及操作时间等），编号C和D的试管也可能出现蓝色。因此，本实验控制无关变量是关键，底物浓度要小些、量不超过2mL，实验预期效果可能比较理想。

同时，本实验还可适当拓展和延伸。比如，使用斐林试剂对实验水解产物进行鉴定，设计在不同酸或碱性条件下pH对酶活性的影响等。