酵素的探討

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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




6.參考資料:








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