徐曉舒，肖仲久

（遵義師范學(xué)院生物系，貴州遵義563002）

“生物化學(xué)”是生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是為了配合《生物化學(xué)》理論教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新動(dòng)手能力而開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課。我校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”選用了王秀奇等主編的《基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》作為教材，教材實(shí)驗(yàn)十八“酶的特性”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵鹤寣W(xué)生通過(guò)比較唾液淀粉酶在不同溫度、不同pH以及有無(wú)激活劑或抑制劑等條件下水解淀粉的差異來(lái)了解環(huán)境因素對(duì)酶活性的影響，從而加深對(duì)酶性質(zhì)的認(rèn)識(shí)[1]。但在多年的教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)：該實(shí)驗(yàn)中一些操作方法的實(shí)驗(yàn)條件不夠明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果充滿疑惑，甚至出現(xiàn)因需反復(fù)調(diào)整唾液淀粉酶的濃度而耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，從而無(wú)法按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。針對(duì)這些問(wèn)題，筆者近年來(lái)對(duì)該實(shí)驗(yàn)中的一些操作方法作了一些探索性的改進(jìn)，取得了很好的教學(xué)效果。

1 材料與方法

1． 1 材料

稀釋唾液；0．2%淀粉的0．3%氯化鈉溶液（新鮮配制或冰箱貯存）；0．1%淀粉溶液（新鮮配制或冰箱貯存）；碘液；1%氯化鈉溶液；1%硫酸銅溶液；1%硫酸鈉溶液。

1． 2 方法

1．2．1 溫度對(duì)酶活力的影響

驗(yàn)證溫度對(duì)酶活力的影響，教材中的操作步驟是：在進(jìn)行溫度處理前，先將淀粉溶液與唾液混合，但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)室溫度較高，淀粉與唾液相混后，由于唾液淀粉酶的作用，可能會(huì)發(fā)生淀粉部分被降解為糊精的現(xiàn)象，即各溫度處理?xiàng)l件下的淀粉實(shí)際上已提前被部分水解，而且，學(xué)生操作速度越慢，淀粉被水解程度就越高，不能出現(xiàn)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，常常使學(xué)生感到困惑不解。鑒于此，筆者將操作方法改進(jìn)如下：取6支試管，分成3組，每組2支，在 1、2、3 號(hào)試管中，加稀釋唾液 1mL，在 1′、2′、3′試管中加 0．2%淀粉的 0．3%氯化鈉溶液 1．5mL，然后按組別分別保溫（見(jiàn)表1）。

表1 溫度對(duì)酶活力的影響

將在相同溫度下保溫的稀釋唾液倒入淀粉溶液中，搖勻，再保持各自溫度繼續(xù)反應(yīng)10min，然后取出各試管（將第二組混合液分為兩半，取一半放入37℃恒溫水浴中繼續(xù)保溫10分鐘后，再加碘液實(shí)驗(yàn)），流水冷卻各試管后（冰浴處理的試管不需冷卻），再分別加入1滴碘液，混勻，觀察現(xiàn)象。

1．2．2 唾液淀粉酶的活化和抑制

唾液淀粉酶的活化和抑制實(shí)驗(yàn)，在教材中試劑加入的順序是：先分別在1、2、3、4號(hào)4支試管中各加入淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液，再在1號(hào)試管中加入硫酸銅溶液，2號(hào)試管中加入氯化鈉溶液，3號(hào)試管中加入硫酸鈉溶液，4號(hào)試管中加入蒸餾水，混勻，置于37℃恒溫水浴保溫10min后取出，再分別加碘液，觀察各試管中淀粉水解程度。按此操作步驟進(jìn)行，在室溫較高的情況下，淀粉與酶相混后即已開(kāi)始反應(yīng)，如分別加入氯化鈉、硫酸銅等溶液的速度過(guò)慢，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性降低。針對(duì)這一問(wèn)題，筆者將操作步驟改進(jìn)如下：

（1）取4支試管，編號(hào)，按表2的順序加入各試劑。

表2 激活劑和抑制劑對(duì)酶活性的影響

（2）酶促反應(yīng)時(shí)間的控制：教材的操作步驟是將4支試管在37℃恒溫水浴保溫10min后取出，再分別加碘液，2、3、4號(hào)試管容易出現(xiàn)全部呈現(xiàn)藍(lán)色或不顯色的現(xiàn)象。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是由于唾液淀粉酶活力的個(gè)體差異，在37℃恒溫水浴保溫10min后，酶活力強(qiáng)的，則2、3、4號(hào)試管中的淀粉完全水解，加碘液后不顯色，如出現(xiàn)此現(xiàn)象，學(xué)生則需增大唾液的稀釋倍數(shù)重做實(shí)驗(yàn)。酶活力過(guò)弱的，則2、3、4號(hào)試管中的淀粉沒(méi)有水解，加碘液后呈藍(lán)色，如出現(xiàn)此現(xiàn)象，學(xué)生則需減小唾液的稀釋倍數(shù)重做實(shí)驗(yàn)。由于反復(fù)調(diào)整唾液淀粉酶濃度會(huì)造成實(shí)驗(yàn)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，因此可將操作方法改為：各試管混勻后置于37℃恒溫水浴保溫，每隔半分鐘從2號(hào)試管中取出1滴反應(yīng)液，置于白瓷板上，加1小滴碘液檢查淀粉水解程度[2]，待2號(hào)試管的反應(yīng)液加碘液呈棕黃色時(shí)取出所有試管，在各試管中分別加入1滴碘液，混勻，觀察現(xiàn)象。

2 結(jié)果與分析

2． 1 溫度對(duì)酶活力的影響

表1中，37℃處理的試管中的溶液加碘液后不變色，說(shuō)明淀粉完全水解，不能與碘發(fā)生顏色反應(yīng)[3]。第二組反應(yīng)液（冰浴處理的一半）加碘液后為藍(lán)色，說(shuō)明淀粉沒(méi)水解，因?yàn)榈蜏亟档突蛞种屏嗣傅幕钚?；第二組的另一半（37℃恒溫水浴中繼續(xù)保溫的一半）加碘液后不變色，說(shuō)明低溫雖能降低或抑制酶的活性，但并不能使酶失活，溫度恢復(fù)到37℃后，酶的活性亦增大。第三組反應(yīng)液加碘液后呈藍(lán)色，說(shuō)明高溫使唾液淀粉酶失活，導(dǎo)致淀粉未能被水解。改進(jìn)后的操作方法是在酶液與淀粉溶液混合前，先分別將酶液與淀粉溶液保溫到相對(duì)應(yīng)的溫度[4]，與教材中先將酶液與淀粉溶液混合，再進(jìn)行相應(yīng)溫度的處理相比，實(shí)驗(yàn)條件明確、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鮮明，有力地說(shuō)明了酶促反應(yīng)需要一個(gè)適宜的溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)酶活性造成影響。

2． 2 唾液淀粉酶的活化和抑制

表2中，1號(hào)試管加碘液后呈藍(lán)色，說(shuō)明酶的活性受到抑制，不能使淀粉水解；2號(hào)試管加碘液后呈棕黃色，說(shuō)明酶活性高，淀粉完全水解；3、4號(hào)試管加碘液后呈現(xiàn)紫色、褐色、紅棕色等多種顏色，說(shuō)明淀粉發(fā)生了不同程度的水解。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案，清楚地驗(yàn)證了氯離子（Cl－）在低濃度時(shí)增加了唾液淀粉酶的活性，為唾液淀粉酶的激活劑；銅離子（Cu2＋）鈍化了唾液淀粉酶的活性，是唾液淀粉酶的抑制劑[5]。

3 討論

在“溫度對(duì)酶活力的影響”實(shí)驗(yàn)中，改進(jìn)后的操作方法實(shí)驗(yàn)條件明確，淀粉酶溶液與淀粉溶液混合前，先分別進(jìn)行相應(yīng)溫度的預(yù)處理，避免了兩者混合后發(fā)生的淀粉提前部分降解。另外，流水冷卻試管，可避免碘與淀粉在溫度較高的條件下形成絡(luò)合物而可能引起的褪色。

在“唾液淀粉酶的活化和抑制”實(shí)驗(yàn)中，改進(jìn)后的操作方法充分地考慮到了實(shí)驗(yàn)者自身唾液淀粉酶活力的個(gè)體差異，通過(guò)每半分鐘一次的測(cè)試，找準(zhǔn)顯色反應(yīng)的最佳時(shí)間，有效避免了因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不明顯而需反復(fù)調(diào)整唾液淀粉酶濃度，造成時(shí)間耗費(fèi)和無(wú)法按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。

經(jīng)多次教學(xué)實(shí)踐證明，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作方法實(shí)驗(yàn)條件明確，學(xué)生操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，具有較好的重復(fù)性，教學(xué)效果良好。

實(shí)驗(yàn)操作是理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)，認(rèn)真觀察、分析和思考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的原因，讓學(xué)生既能鞏固理論知識(shí)，又能開(kāi)發(fā)思維。按照現(xiàn)行大學(xué)本科生物專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還要加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力和綜合分析問(wèn)題的能力[6]。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，以生為本，因材施教，根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際，以尊重科學(xué)、實(shí)事求是的態(tài)度，大膽進(jìn)行探索性的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展是非常必要的。

[1]王秀奇．基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]．北京：高等教育出版社，1999．169－173．

[2]陳毓荃．生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)[M]．北京：科學(xué)出版社，2003．79．

[3]楊玉萍．幾種環(huán)境條件對(duì)唾液淀粉酶活性的影響[J]．新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，26（4）：43．

[4]朱小婉．“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中的幾項(xiàng)注意點(diǎn)[J]．生物學(xué)通報(bào)，2011，46（7）：57．

[5]李建武．生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法[M]．北京：北京大學(xué)出版社，1994．333．

[6]張立．改革生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J]．西北醫(yī)學(xué)教育，2011，19（1）：106．