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唾液澱粉酶實驗的系列探究

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  國中生物科實驗裡,這個用本氏液測澱粉酶活性的實驗算是一個難得可以進行各種探究設計的實驗。課本本來的設計中,操縱變因就是唾液澱粉酶的溫度,一個是常溫或是放在熱水中。 不過除了這個以外,還有非常多可以挑戰的實驗設計。 1.口水中是否含有糖? 這個算是單純的觀察,在正式實驗開始時,用這個步驟來確認最後產生的糖並非來自口水。做法就是口水加入本氏液就可以。額外一提,目前收集口水的方式就是每個學生咬一個棉花球50下,然後把棉花球共同吐在一個燒杯中,我隨後加一些水進去燒杯再搖晃就可以了。 2.澱粉經過糊化後是否有糖? 使用澱粉液和糊化的澱粉液,分別加入本氏液做觀察,答案當然就是都沒有糖。而這部分的實驗執行在於如何使兩種澱粉液都是固定量,我本來的做法是在兩燒杯中配製好澱粉液之後,把其中一個燒杯放入沸水隔水加熱使其糊化,但這樣的做法最後會無法將所有糊化澱粉取出放在試管中。 所以後來我改順序之後,那就可以定量了。在一個燒杯中配置好澱粉液之後,分別倒入兩根試管。其中一個試管放入沸水中加熱糊化,另一根就是維持原本生澱粉的狀態。這樣兩管的澱粉就是相同含量了。 3.澱粉糊化後是否會產生比較多的糖? 使用上述的做法做出一管生澱粉液和糊化澱粉液之後,再加入唾液,等待唾液和澱粉反應之後加入本氏液隔水加熱之後,就可以觀察到現象。其實「等待唾液和澱粉反應」要等多久?放在什麼溫度裡頭?這個是後續實驗才做的,不過因為我已經事先知道答案了,所以這部分我直接示範來完成。 其實只要在室溫中搖個十幾秒,糊化澱粉就可以有反應了。如果是生澱粉,就要更久的時間。 這部分其實也延伸出幾個問題,想想我們是怎麼吃澱粉類食物-五穀根莖類是怎麼吃的?從來就不是生吃的,都是煮熟來吃的。而煮熟來吃究竟有什麼意義?第一就是幫助消化,這從實驗結果可以很明顯看得出來,只要煮熟了,消化就可以非常有效率。第二是風味,既然已經幫助消化了,當然就可以產生麥芽糖這些糖類,使得這類食物增加風味。第三是減少毒性,加熱的過程可以破壞一些植物鹼,使得人類可以吃得了根莖類。 其實反過來想想,如果煮熟和沒煮熟都是一樣的消化速率,那麼我們的午餐就發一杯磨碎的米和一杯水就好了,何需煮飯呢。 4.唾液澱粉酶需要多少時間使糊化澱粉分解產生糖? 在前述實驗已經知道澱粉糊化後可以增進消化效率,那麼就來試試看需要多少反應時間吧?在教科書裡的實驗設計是「35-40度的溫水中

校園植物找醣類

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學完食物中的養分這樣的單元之後,要跟生活發生關係的話,除了拿食物來做測定醣類的實驗以外,其實帶學生走出教室進入校園去做探索,也是不錯的選擇。 其實會拿來做測試的食物,如米飯、芭樂等不就是植物的一部分嗎?所以與其說是要從食物裡測試養分,倒不如可以把主題拉成「找尋含有澱粉或葡萄糖的校園植物」 這樣的主題,難度是一定有的,因為要先有學科知識做背景,像是知道五穀根莖類可以提供澱粉,所以如果你要在校園植物裡找尋澱粉,你就得先找到五穀根莖類。當然,一般校園裡應該應該是找不到五穀啦,然後你就要想「喔,所謂五穀就是種子(種實)之類的東西啊,所以就要去找種子囉」 像這個是福木的種子,用枝剪剪開後,滴上碘液就可以檢測是否含有澱粉了。 這個則是酢漿草的根,滴上碘液也可以找到澱粉的蹤跡。 而如果是要找含有葡萄糖、麥芽糖的植物部份呢?當然首選就是找果實了,而且最好是漿果,這就要看學校裡方不方便找到了。 既然是要帶到校園裡操作,當然實驗器材就是一個問題,教科書裡的實驗操作流程是用了玻璃試管加了待測物,滴上好幾毫升的本氏液,再放在燒杯中隔水加熱看結果,在校園中操作有可能用這樣的器材嗎? 不要讓器材限制我們,你要把它當作微型化學實驗在做。像我目前進行這實驗的方法,就是用小型封口袋如0號或1號封口袋,本氏液就滴兩三滴進去,由於袋子薄,所以只滴這一點點,就足以變成薄層的試驗環境,加入待測物之後,再準備燒杯盛裝飲水機的熱水1/3杯,把封口袋放進熱水中,大約10秒就可以看出結果了。 為什麼可以這樣做?首先塑膠袋導熱快,本氏液只加一點點,所以葡萄糖或麥芽糖很容易把銅還原出來,而且只要一點點銅被還原出來,顏色就會改變讓你看出結果。如果你用試管,一裝就是3-5毫升,那要還原出很多銅才能看得出結果。再者,塑膠袋沖洗過可以再繼續重複做很多不同的實驗,就不用太擔心浪費的問題。 所以如果是要在校園裡測校園植物的醣類的話,就是找一個附近有飲水機的空地,帶一些封口袋,還有數罐用點眼瓶盛裝的本氏液,那就可以了。