如何做好“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验

张嘉卉　何枝芳　肖义军　林泳许

摘 要 本研究从制备酶液材料的来源、酶液的制备方法和实验操作中应该注意的问题等方面对如何做好“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验提出了切实可行的建议。

关键词 过氧化氢 分解实验 效果

中图分类号 Q-331 文献标志码 B

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”是人教版高中生物必修1中的一个重要实验，对于学生理解酶的催化特点有很大帮助。这个实验看起来简单，但是在实际教学中实验的成功率并不高，部分教师和学生在实验操作中也存在一些不规范的地方。因此，笔者经过多次试验，将实验中经常出现的问题及其解决办法总结如下，希望能对提高该实验课的教学效果有所帮助。

1 过氧化氢酶液的制备

教材中选择新鲜猪肝作为制备酶液的材料。猪肝获取容易，所提取的溶液中酶活性高，是很好的制备酶液的材料。如果一时没有新鲜猪肝，也可采用其他材料。事实上过氧化氢酶存在于所有动植物细胞中，因此制备酶液的材料除了新鲜猪肝外，其他各种动物的新鲜肝胰脏、马铃薯和红薯等各种植物块茎、苹果等水果的研磨液均可用。如果使用的是动物材料一定要注意新鲜。

过氧化氢酶存在于细胞质中，因此需要破碎细胞才能使酶进入溶液中。破碎细胞可采用组织捣碎机（可用普通豆浆机代替），而不必采用费时费力的研钵研磨方法。取新鲜的肝脏（或其他合适材料），切成小块后放入组织搅碎机中，先加入少量溶剂捣碎2～3 min，将组织块捣碎后再将全部溶剂加入（具体加入量与使用的材料相关）继续捣碎10 min左右，使大部分细胞破碎，释放出酶液。然后用4～6层纱布将未破碎的组织块过滤掉，即得到过氧化氢酶液的母液。实验时，需要根据反应强度适当调整酶液的浓度。

酶液的浓度是影响实验成功最重要的因素之一。酶浓度过高会导致产生的气泡过多过猛，气泡中夹带的水分使卫生香无法复燃，而酶浓度过低则导致氧气产生不足，卫生香也不能复燃。由于研磨液中酶的浓度与不同材料、材料新鲜程度及研磨时间相关，因此学生实验前，教师需要通过预实验来调整好酶液的浓度，浓度不要过高使反应过于剧烈，也不要过低使得反应不明显。教材中使用20%的猪肝研磨液不一定合适，如果猪肝很新鲜，而且细胞破碎时间较长，此时研磨液浓度通常太高，加入到过氧化氢溶液中后，气泡产生过于猛烈。如果产生的气泡过少，通常是因为细胞破碎不够，大部分酶没有释放出来，需要增加细胞的破碎时间。

配好的酶液放置于4℃冰箱中2～3 d，酶活性基本不受影响，如要放置较长时间，可冷藏于-20℃，解冻后酶活性基本不变。

此外，规范的制备细胞匀浆液的溶剂应该使用缓冲液。通常使用的pH为7.2的磷酸缓冲液具有盐平衡、调节适宜的pH等作用。但在本实验中使用生理盐水、蒸馏水或者普通自来水，实验现象都会很明显。由于实验条件的限制，可能很多中学都是用自来水来配制酶液的，但教师在教学中应该说明一下，不要给学生造成不规范操作的观念。

2 实验操作的问题

部分教师和学生为了使实验现象明显，在实验时经常采取用拇指堵住试管口用力震荡的办法，这是不符合试管操作规范的。试管操作时，不允许用手指接触试管口，这既不安全，也会造成溶液的污染。而且本实验要观察的实验现象应该是气泡产生量和卫生香复燃两个指标，采用震荡的方式不便于观察比较各试管中的气泡量。震荡是为了增加酶与过氧化氢的接触面积以增加氧气的产量，堵住试管口是为了不使氧气跑掉。但如果酶浓度足够，无需震荡即可产生大量的氧气，而氧气密度比空气大（氧气的分子量是32，空气的平均分子量是28），在静置状态下氧气基本不会跑掉。因此比较好的操作方法是将加好过氧化氢溶液的试管在试管架排成一排，然后分别滴加2滴FeC13溶液和酶液。对比观察各试管中气泡产生情况。2～3 min后将带火星的卫生香伸入试管近液面的地方，可以非常清晰地看到加入酶液的试管中卫生香重新燃烧起来，而加入FeC13溶液的试管中卫生香火星只是稍稍闪烁一下。采取以上操作方法可以增加实验的规范性和准确性，使实验效果更加明显。

过氧化氢溶液的氧化性很强，不慎滴到皮肤上，会使皮肤漂白。教师应提醒学生：小心操作，万一滴到皮肤上可立即用清水冲洗掉；如果皮肤被漂白也不用紧张，一段时间后会自动恢复正常颜色，一般不会对皮肤造成损伤。

参考文献：

[1] 丁稳双.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的注意事项及改进措施[J].生物学通报.2006，41（10）：59.

[2] 郑俊启，王惠琴，刘文阁.肝脏研磨液的制备和保存.生物学通报.2006，41（10）：58.