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1、聖公會聖匠中學香港中學文憑生物科技校本評核 探究實驗I 實驗活動 ：在35度、50度和65度的溫度下鮮鳳梨/或奇異果中的蛋白酶 目錄1.封面2.目的 A部份 3.引言 B部份 4.每組可使用的物料和儀器 5.步驟 C部份 6.結果 D部份 7.圖表分析 E部份 8. 討論與反思 F部份 9. 結論 G部份情境：瑪莉於上星期為媽媽的生日製備了一些啫喱。除了普通的啫喱外，她更在部分啫喱中加入鮮水果粒。她發現普通啫喱如常地凝固，但含有鮮鳳梨和鮮奇異果的啫喱卻不能凝固。她對此感到十分疑惑，於是向生物科陳老師請教。陳老師並沒有直接回答瑪莉的提問，反而告訴瑪莉一些資料啫喱中含有一種叫明膠的蛋白質，能令啫喱
2、溶液於冷卻後凝固起來。生物科校本評核探究實驗IA 目的： 探究鮮鳳梨、奇異果加熱到35、50和65的溫度下加入 啫喱溶液中令啫喱凝固的情況，以此證明鮮鳳梨和奇異果中含有的蛋白酶在適當的溫度下會令啫喱溶液不能凝固。以实验结果和资料收集分析来解釋瑪莉所觀察到的啫喱不能凝固的原因。B引言:1.問題：啫喱含有一種叫明膠的蛋白質，而這種物質能夠令啫喱溶液於冷卻後凝固起來，明膠是否會因為受到鮮鳳梨和鮮奇異果中的蛋白酶影響而不能令啫喱凝固？2.原理：新鮮鳳梨和新鮮奇異果這兩種水果中含有蛋白酶，蛋白酶在不同的溫度下會有不同的活性。因為當溫度上升而令明膠分子和蛋白酶分子活動活躍，增加明膠分子接觸蛋白酶分子中的活
3、性部位的機會可使啫喱溶液凝固起來的成份明膠分解。但蛋白酶超過最適溫度時，蛋白酶分子的活性部位隨著結構改變而改變，導致失去了分解明膠分子的功能。3.預測：加入了35和50菠蘿汁的啫喱溶液不能正常凝固。加入65菠蘿汁的啫喱溶液能夠完全凝固。加入35、50和65奇異果汁的啫喱不能完全凝固。4. 自變項：啫喱的温度和新鮮水果的加入啫喱時的狀態（榨汁）。5. 應變項：加入水果汁后的啫喱溶液凝固程度，將凝固程度分為三等級： 一級為完全不凝固二級為半凝固三級為完全凝固6. 控制變項：讓啫喱冷卻及凝固的時間相同、啫喱溶液的濃度及成份相同、加入啫喱溶液的果汁的分量相同。7.假設：加入了35度和50度鳳梨汁的啫喱
4、不能正常凝固。加入65度鳳梨汁的啫喱能夠凝固。加入35度、50度和65度奇異果汁的啫喱不能完全凝固。實驗儀器 項目 1. 白瓷磚. 12. 刀. 13. 研缽和研杵. 1套4. 漏斗. 15. 濾布. 10cm x 10cm6. 500 mL 燒杯. 27. 250mL燒杯/100nL燒杯. 48. 大試管. 49. 試管. 410. 10mL量筒. 211. 100mL量筒. 212. 1mL移液管. 213. 玻璃棒. 114. 鮮鳳梨. 3片15. 鮮奇異果. 1個16. 啫喱粉. 1包 17. 自來水18. 沸水C步驟以下方法製備啫哩溶液：（a） 把一包啫喱粉加入一個500mL燒杯中（
5、b） 加入200mL沸水以溶解啫喱粉，（c） 用玻璃棒把混合物攪勻，直至所有啫喱粉完全溶解（d） 再加入250mL自來水並把啫喱溶液拌勻（e） 用50mL量筒盛裝50mL的啫喱溶液再將其倒入塑膠容器中重複製造直至有9個塑膠容器每個裝有50mL的啫喱溶液為止以下方法製備水果汁：（a） 使用白瓷磚和刀分別將奇異果削皮切塊別放到研缽中使用研杵搗碎榨汁。（b） 使用漏斗和漏布過濾出濾液倒入試管中。（c） 利用量筒量出三份14mL份量的濾液分別放入標籤紙為35, 50和65的試管中。（d） 將這三份裝著濾液的試管分開放入三個大燒杯中。（e） 倒入已經將熱水和自來水調節好的35、50和65的水進對應標籤試
6、管的燒杯中。（f） 將新鮮鳳梨和新鮮菠蘿重複以上步驟及持續五分鐘后取出九個盛著果汁的試管放在試管架中。九個試管標籤列表如下： 35西柚汁啫喱50西柚汁啫喱65西柚汁啫喱35奇異果汁啫喱50奇異果汁啫喱65奇異果汁啫喱35鳳梨汁啫喱50鳳梨汁啫喱65鳳梨汁啫喱（g） 取出全部九個試管後將試管中的果汁放入九份不同的啫喱溶並用玻璃棒將加入水果汁的啫喱混合溶液攪拌均勻.（h） 在啫哩溶液的蓋上貼著寫上放入的水果名稱和溫度的標籤以作辨別之用。（i） 最後放入冰箱雪藏一段時間（為一天）就可以取出觀察這三種水果汁在35度、50度和65度的溫度下混合啫喱液後所凝固的情況。如圖顯示從水果中提取水果汁D結果: 1
7、为完全凝固 2为半凝固 3为不凝固狀態35西柚汁的啫喱235奇異果汁的啫喱135鳳梨汁的啫喱350西柚汁的啫喱2 50奇異果汁的啫喱150鳳梨汁的啫喱365西柚汁的啫喱2 65奇異果汁的啫喱165鳳梨汁的啫喱3 E凝固狀態比较（柱形图）（凝固狀態）1为完全凝固 2为半凝固 3为不凝固狀態溫度（）F討論和反思這次試驗中在加入了35、50和65的鳳梨汁後的啫喱不能凝固、而加入三種溫度奇異果汁的啫喱全部凝固、加入三種溫度的橙汁則為部份凝固。這次試驗結果與預測結果並不能完全吻合。造成誤差的設計本身需要改良的地方：調好溫度的熱水在盛有果汁的試管放入之前已經因為散熱而降低溫度，令放入啫喱后的凝固程度不能真
8、正反應出試驗溫度的結果。水果汁在加入溶液時會受啫喱溶液溫度的影響而改變其本身的溫度，這樣也會令啫喱凝固程度發生改變。量度好的水果汁因為裝在試管中倒入啫喱溶液是會將部份果汁附著在試管壁上，從而令水果中含有的成份變少，改變了啫喱溶液的凝固程度。爲了減少實驗誤差，建議可以重複以上的實驗并在記錄凝固程度的結果后計算平均數以減少誤差。G結論鮮鳳梨和鮮奇異果含有蛋白酶，並且這兩種水果的蛋白酶在最適溫度下會分解明膠分子令含有明膠的啫喱不能凝固，但這兩種水果的蛋白酶在溫度遠高於最適溫度或遠低於最適溫度將失去作用令啫喱可以冷卻後如常凝固。因此瑪莉為媽媽製備的啫喱中，除了普通的啫喱能正常凝固外，含有的鮮鳳梨和鮮奇異果的啫喱因為這兩種水果含有的蛋白酶在適合溫度下而分解了啫喱中的明膠分子，令啫喱不能凝固。