酵素的探討

酵素的探討

原始設計者：彰師大

生物經由酵素的催化進行新陳代謝，並以實驗活動探討影響酵素作用速率的因素。

實驗材料:

• 新鮮鳳梨汁牛奶 500 ml
• 煮沸鳳梨汁+牛奶 500 ml
• 鮮奶(或牛奶、無糖豆漿) 500 ml
• 醋 一瓶
• 試喝杯(免洗杯，小) 1個/人
• 培養皿(或平底小型盒、盤) 3個/組

1.現象說明：

梨有鳳梨酵素 (Bromelain)，是一種蛋白酶，當其碰到牛奶，會分解牛奶中的蛋白質，其中含有酪蛋白。酪蛋白中含有大量脯胺酸 (Pro)，由脯胺酸結合而成的胜肽具有苦味。
酪蛋白遇酸會凝結成塊，因此可用醋來檢測牛奶中是否含有酪蛋白。

2.探究問題：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）

• 2.1 比較新鮮鳳梨汁+牛奶與煮沸鳳梨汁+牛奶味道與外觀差異。
• 2.2 比較10分鐘後新鮮鳳梨汁+牛奶與煮沸鳳梨汁+牛奶味道與外觀差異。
• 2.3 以醋驗證鳳梨牛奶、煮沸的鳳梨汁+牛奶是否具有蛋白質。
• 2.4 哪些因素會影響蛋白酶反應速率？
• 2.5 溫度、醋的量或有無攪拌作為是否會影響反應速率？

3.實作項目

• 3.1 請各組派一員上台領取一杯鳳梨牛奶，回去後分給組員試喝；前一步驟結束後再領取煮沸過的鳳梨汁+牛奶，讓組員試喝。

紀錄試喝結果：

• 3.2 約10分鐘後，至講桌領鳳梨牛奶/煮沸過的鳳梨汁+牛奶，再次試喝並記錄：

	鳳梨牛奶 觀察、試喝結果	煮沸過的鳳梨汁+牛奶 觀察、試喝結果
第一次試喝
第二次試喝
其他

• 3.3 將鳳梨牛奶、煮沸過的鳳梨汁+牛奶以及牛奶分別倒入培養皿中，加入醋，進行觀察：

	鳳梨牛奶	煮沸過的鳳梨汁+牛奶	牛奶 (控制組)
觀察結果

• 3.4 哪些因素會影響蛋白酶反應速率？請根據實作過程中的觀察結果提出可能的自變項：
• 3.5 請以溫度、醋的量或有無攪拌作為操縱變因進行實驗設計：

	溫度	醋的量	攪拌
A組
B組
C組

4.分析與結論

• 4.1 以有無出現凝結來判斷是否有蛋白酶參與作用：如果有蛋白酶，則蛋白質變成胜肽，所以加酸後不會產生凝結；反之，若沒有蛋白酶，則蛋白質仍為蛋白質，所以加酸後會產生凝結。
• 4.2 鳳梨汁中含有蛋白酶可分解蛋白質，蛋白酶經煮沸後會失去功效。

5.教學目標與評量

• 5.1 經由觀察察覺生物有酵素，酵素可以催化反應
• 5.2 經由觀察活動發現酵素作用速率會受溫度….等因素影響
• 5.3 能運用有關酵素的知識推論、預測酵素的作用及結果

7.參考說明

• 3.1 請各組派一員上台領取一杯鳳梨牛奶，回去後分給組員試喝；前一步驟結束後再領取煮沸過的鳳梨汁+牛奶，讓組員試喝。

紀錄試喝結果：

• 3.2約10分鐘後，至講桌領鳳梨牛奶/煮沸過的鳳梨汁+牛奶，再次試喝並記錄：

	鳳梨牛奶 觀察、試喝結果	煮沸過的鳳梨汁+牛奶 觀察、試喝結果
第一次試喝	正常	正常
第二次試喝	變苦	正常
其他

• 3.3 將鳳梨牛奶、煮沸過的鳳梨汁+牛奶以及牛奶分別倒入培養皿中，加入醋，進行觀察：

	鳳梨牛奶	煮沸過的鳳梨汁+牛奶	牛奶 (控制組)
觀察結果	未凝結	凝結	凝結

• 3.4 哪些因素會影響蛋白酶反應速率？請根據實作過程中的觀察結果提出可能的自變項：

酵素來源/量、蛋白質來源、蛋白質的量、反應時間、酸的種類、酸的量、溫度、攪拌、凝結情形……

• 3.5 請以溫度、醋的量或有無攪拌作為操縱變因進行實驗設計：

	溫度	醋的量	攪拌
A組	25°C	100 ml	有攪拌
B組	35°C	200 ml	不攪拌
C組	55°C	500 ml