ジャガイモを使った酵素(カタラーゼ)の実験
生物の細胞に広く分布している酵素のひとつにカタラーゼという酵素がある。この酵素を使い、温度やｐＨとの関係を調べ酵素の性質を考える。また、酵素とよく似た性質を持つ無機触媒の性質も同様に調べ、比較してみる。
過酸化水素の分解 ２Ｈ２Ｏ２ → ２Ｈ２Ｏ ＋ Ｏ２↑
準備
- ジャガイモ、 3.0%過酸化水素水、 塩酸(7%)、 水酸化ナトリウム水溶液(7%)、 二酸化マンガン(MnO２)
- 中性洗剤、 温度計、 氷、 熱湯
方法
ジャガイモをすりおろし、ガーゼで濾した絞り汁をビーカーに入れ、洗剤を２，３滴加えて酵素液をつくる。
発生した酸素の泡が消えにくいようにするため
- 10本の試験管に、過酸化水素水４ｍｌをとり、以下のように(1)－(5)の異なる５種類の条件のものを2本ずつ準備する。
(1)氷水につける(0℃)
(2)常温(25℃くらい)
(3)熱湯につける(80℃以上)
(4)塩酸を４ｍｌ加える
(5)水酸化ナトリウム水溶液を４ｍｌ加える
- (1)－(5)の試験管の1本にそれぞれ酵素液１ｍｌを入れたものをＡとする。 また、(1)－(5)の試験管のもう1本にそれぞれ二酸化マンガンを入れたものをＢとして、反応を観察する。
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| 酵素液Ａの結果 |
結果
実験の結果を表にまとめよう。
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条件 |
ｐＨ |
温度 |
反応 |
備考 |
酵素液
Ａ |
(1) |
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無機触媒
Ｂ |
(1) |
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| (5) |
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- ｐＨ： 酸性・中性・アルカリ性 を記入。
- 温度： 温度計で測定する。
- 反応： かなり反応した(++)， やや反応した(+)， ほとんど反応しない(-) を記入
- 備考： 気付いたことを記入。
考察
- ジャガイモに含まれていた酵素名は？
カタラーゼ
- この反応で発生した気体は？
酸素
- 酵素の性質についてまとめよう。
温度との関係：
80℃以上の温度では、酵素は働きを失う。これは、酵素がタンパク質でできており、熱によって変性するためである。(失活という) また、氷水より常温の方がやや反応が盛んなことから酵素は最適温度をもつことがわかる。
ｐＨとの関係：
カタラーゼは酸性やアルカリ性の下では働かない。(酵素はそれぞれ最適ｐＨをもつが、この実験ではそこまでは考察できない)
無機触媒との違いについて：
無機触媒は、温度が高いほど反応は盛んになり反応速度も速くなる。また、無機触媒はｐＨの影響を受けない。
