【課題動態(tài)13】萍鄉(xiāng)中學(xué)2020省級規(guī)劃重點課題——探究酶的濃度對酶促反應(yīng)速率的影響實驗進(jìn)行中

Xuan

伽利略曾說：“一切推理都必須從觀察與實驗得來。”今天，課題組成員帶領(lǐng)學(xué)生實驗小組走進(jìn)數(shù)字化實驗室，用實踐探索自然的奧秘，領(lǐng)略生物科學(xué)的魅力。 <h1 style="text-align: center;"></h1><div> 本著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的原則，在進(jìn)入實驗室之前，課題組老師先進(jìn)行了一次認(rèn)真的討論，確定了今天的實驗內(nèi)容，并給學(xué)生小組制定了詳細(xì)的實驗計劃。</div> 今天學(xué)生們要做的實驗是利用傳統(tǒng)方法和數(shù)字化技術(shù)分別探究酶的濃度對酶促反應(yīng)速率的影響。為了提高實驗效率，學(xué)生們預(yù)先了一組等濃度梯度的過氧化氫酶溶液。過氧化氫酶溶于水時容易結(jié)團(tuán)，但學(xué)生們不怕，因為他們有大殺器：磁力攪拌器。<div><br></div> <h1 style="text-align: center"><b>傳統(tǒng)實驗組</b></h1> 實驗材料：三支潔凈的試管，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的H2O2 酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的過氧化氫酶溶液。步驟一：取三支潔凈的試管，分別標(biāo)記為1、2、3號，各加入2ml的過氧化氫溶液。步驟二：同時向1、2、3號試管中加入1ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、6%、9%的過氧化氫酶溶液，振蕩搖勻。同學(xué)們觀察到： 3號試管中有大量氣泡產(chǎn)生，2號試管中有較多氣泡產(chǎn)生，1號試管中有少量氣泡產(chǎn)生。這說明相同底物條件下，酶濃度越高，酶促反應(yīng)的速率越大。 <h1 style="text-align: center;"><b>數(shù)字化實驗組</b></h1> 實驗器材：計算機(jī)，三只壓強傳感器，Lab Studio 系統(tǒng)軟件，LABPORT 數(shù)據(jù)采集器，大錐形瓶，雙孔橡皮塞，20ml 注射器，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的過氧化氫酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的過氧化氫酶溶液。步驟一：將橡皮塞的一口與壓強傳感器軟管部分連接，另一口與注射器連接，組裝好實驗器材并檢查裝置的氣密性。<div><br></div> 步驟二：拆下三只注射器，分別吸取20ml過氧化氫溶液，再與錐形瓶連接好。步驟三：將三只大錐形瓶分別標(biāo)為1，2，3號，向1號錐形瓶中加入5ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3% 的過氧化氫酶溶液，2號錐形瓶中加入5ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6% 的過氧化氫酶溶液，3號錐形瓶中加入5ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9% 的過氧化氫酶溶液。<div>　　</div> 步驟四：將三只壓強傳感器通過 LABPORT 數(shù)據(jù)采集器連接到電腦上。打開軟件，用三條顏色不同的“時間 -壓強”圖線分別表示大錐形瓶內(nèi)部壓強。點擊“開始”，記錄實驗數(shù)據(jù)。步驟五：同時向三個錐形瓶中注入過氧化氫溶液，觀察軟件中的圖線變化。通過觀察計算機(jī)上的圖像同學(xué)們可以知道：1號大錐形瓶內(nèi)壓強變化緩慢，2號大錐形瓶內(nèi)壓強變化較快，3號大錐形瓶內(nèi)壓強變化迅速。這說明相同底物條件下，酶濃度越高，酶促反應(yīng)的速率越大。<div><br></div><div> </div> 在實驗結(jié)束后，實驗組的同學(xué)們進(jìn)行了交流與討論。他們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)實驗組雖然操作簡便，但很難控制等時性，并且實驗現(xiàn)象不是十分的明顯；而數(shù)字化實驗組雖然操作繁瑣，但是實驗結(jié)果更為明顯，通過對實驗圖線的平移能夠解決控制等時性的難題。<br> 　　本文由萍鄉(xiāng)中學(xué)2020年度課題《數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS)在高中生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究》負(fù)責(zé)人徐佳供稿。