关于定量测定过氧化氢酶活性实验的改进

马文升

摘要：通过对相关学者过氧化氢酶活性定 量测定实验装置的分析，找出了引起实验误差的来源，通过对实验装置的改造，最大限度的降低了实验误差，使得实验结果更为可信。

关键词：过氧化氢酶；活性；定量

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）07-0245-01

在新课标各种版本的高中生物教材《酶在代谢中的作用》一节的教学中，均设计有酶与无机催化剂活性比较的探究活动，实验通过观察带火星的木条（或卫生香）复燃的情况来比较过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率，从而验证酶的催化作用具有高效性。有学者在该实验的基础之上又对实验进行了延伸，如张作仁、陈维等都进行过不同生物材料过氧化氢酶活性定量测定的横向比较，也都得出了比较可信的实验结果，从定量的角度对过氧化氢酶活性的大小进行了比较，在拓宽了学生的视野的同时，也培养了学生科学实验的能力。但二者的实验方法却又存在某些不足，本文就这些不足提出一些改进的措施。

1.张作仁实验的误差分析

张作仁的实验中，采用如图1所示的实验装置，利用初中化学上学习过的排水法进行氧气生成体积的测定[1]。他将集气瓶换成了量筒，这样就可以比较直观的测出产生氧气的体积。但该方法存在明显的不足：①量筒口为了保证顺利倒出所量取的溶液，一般都有突起的嘴，而且并不是严格的平面结构，在将量筒装满水倒置在水槽中的过程中，毛玻璃无法密封量筒口，这就使得在倒置装满水的量筒时无法保证量筒中水的初始量，造成较大的实验误差；②在收集氧气的过程中，因为量筒水柱产生的压强较大，需要较多的氧气才能排出水，这也是实验误差的一个来源；③据笔者多次实验发现，使用分液漏斗添加过氧化氢的过程中，因为装置内部是密封的，过氧化氢要进入试管必须要较大的外界压强才能流入，这就使得过氧化氢不能流入试管中，或者流入后因添加进去的过氧化氢体积会使装置内的压强增大，在过氧化氢分解之前，量筒中就有气体被"压入"，这一部分气体的体积应该在数据处理时加以修正，但在张作仁的数据中并未提到。所以该装置不太适合定量测定过氧化氢分解产生氧气的量。

2.陈维实验的误差分析

在陈维的试验中，采用向上排水法测定过氧化氢产生氧气的体积（图2）[2]，其实这一原理和张作仁所使用的装置原理类似，但也存在较大的缺陷。首先也存在上述张作仁实验中的第3点的问题；其次，在该装置中，当过氧化氢开始分解，集气瓶中的水是先从集气瓶中进入右侧导管，再沿导管进入量筒，最后通过测定量筒中水的体积来判断氧气的生成量，但在该过程中，出水导管中的水却始终无法测量，这就造成了极大的实验误差。笔者在多次重复试验中发现，部分实验材料如洋葱、菠菜等植物材料分解过氧化氢的速度较慢，水柱很长一段时间都在导管中慢慢往上升，最后才能进入量筒中。很显然，这种方法的误差可能更大。

3.实验改进

综合以上分析，为了更为准确的定量測定过氧化氢分解产生氧气的体积，笔者对实验装置进行了改造，最大限度的降低了实验误差，使得实验数据更为可信。改进后的实验装置如图3所示：①在该装置中，依然采用分液漏斗添加过氧化氢溶液，但是在添加过氧化氢完毕并关闭漏斗阀门之后再迅速将玻璃导B管插入U型管右侧的单孔塞中，这样做就避免了添加过氧化氢过程中过氧化氢本身的体积对实验造成教大的误差；②收集和测量气体体积的装置改成了带刻度的U型管，右侧管口塞上单孔塞，连接右侧反应试管的出气导管，左侧敞口放置，这样只要装置内部有气体产生，必然导致压强增大，U型管右侧的液面就会下降，相应U型管左侧液面就会等量上升，通过读取液面变化的数值，就可以比较精确的计算出生成的氧气体积了，完全避免了张作仁和陈维试验中收集气体过程中产生的较大误差。

4.简易U型管的制作

两外，一般的实验室中如果带刻度的U型管不好找到的话，笔者还可提供给大家一种简易带刻度简易U型管的制作方法供大家参考：

4.1 材料：两支相同容积的一次性注射器（去掉针头和活塞），一般需要20Ml的即可，一截用过的输液器管（消毒并去掉针头部分）。

4.2 制作方法：剪取长约15cm的输液器管，将两头分别套进注射器原来安装针头的短柱上（如图4），这样即可做成一个带有刻度的简易U型管。

这种方法制作的U型管取材方便，效果明显，同时也能锻炼学生的动手操作能力，提高学生的探究兴趣。

参考文献：

[1] 张作仁.过氧化氢酶活性的实验探究[J].教学仪器与实验，2006，22（6）：14-15.

[2] 陈维.几种常见生物材料中过氧化氢酶活性的比较研究[J].生物学教学，2014，39（4），48-50.

作者简介：

男，汉族，2007年毕业于宁夏大学，本科学历，中学二级教师，教龄8年