효소의 특성(아밀라아제)

사람은 녹색식물과 같은 독립영양 생물이 합성한 유기물을 섭취하며 살아가는 종속영양생물이다. 단백질, 지방, 탄수화물과 같은 고분자 유기물이 그것을 구성하는 기본 물질로 분해되는 과정을 소화라고 한다.

이 실험에서는 입에 있는 소화효소인 아밀라아제에 대해 알아보자.

Ⅰ. 실험목표

▶ 침 속에 녹말을 분해하는 효소가 있다는 것을 설명할 수 있다.

▶ 아밀라아제 작용이 pH와 온도에 따라 달라짐을 설명할 수 있다.

* 핵심개념

음식물이 입안에 들어가면 음식물은 이에 의해 잘게 부서지고, 침 속의 아밀라아제에 의해 녹말은 엿당과 덱스트린 등의 보다 간단한 당류로 분해된다.

* 실험소요 시간 : 2시간

Ⅱ. 실험재료

· 기 구

시험관, 시험관꽂이, 비커, 온도계, 알코올 램프, 삼발이, 면철판, 메스 피펫, 메스 실린더, 눈금 스포이트, 유리 막대, 슬라이드글라스, 깔대기, 깔대기대, 거름종이, 성냥, 시계

· 재 료

1% 아밀라아제 용액, 1% 녹말 용액, 요오드-요오드화칼륨 용액, 베네딕트 용액, 0.1N HCl 용액(pH1), 0.1N NaOH 용액(pH14), 증류수, 탈지면, 거즈

Ⅲ. 실험과정

① 입안을 물로 헹군 후 깨끗한 탈지면 조각을 입에 물고 침을 5mL 정도 비커에 받는다.

② 모은 침을 거즈로 거르고 20mL의 증류수를 섞어서 희석한다.

③ 녹말 1g을 증류수 100mL에 용해시켜 투명하게 될 때까지 가열하여 1% 녹말 용액을 만든다.

④ 6개의 시험관에 A, B, C, D, E, F의 라벨을 붙이고 다음과 같은 용액을 넣는다.

⑤ 시험관 A, B, C, F는 35∼40℃로 유지되는 비커의 물에 담가 두고, 시험관 D는 끓는 물에, 시험관 E는 얼음물에 넣어 두었다가 5분 후에 침(or 1% amylase)을 넣는다.

⑥ 슬라이드 글라스를 백지 위에 놓고, 5, 10, 15, 20분 후에 각 시험관의 용액을 한 방울씩 꺼내 요오드 반응을 시켜본다.

⑦ 20분 후, 각 시험관 용액에 대해 베네딕트 반응 실험을 한다.

     [아밀라아제의 작용 실험 과정]

Ⅳ. 실험결과 및 토의

① 실험 결과를 표에 정리해보자.

② 시간이 경과함에 따라 요오드 반응 결과 색이 변한 것은 어느 시험관이며, 색이 변한 이유는 무엇인가?

③ 위의 실험 결과로 보아 아밀라아제가 가장 활발하게 작용하는 pH와 온도는 얼마인가?

④ A와 B와 D 시험관에서 녹말이 잘 소화되지 못하는 이유는 무엇인가?

Ⅴ. 연구과제

① 강산과 강염기에서는 아밀라아제의 활성도가 저하된다. 이것을 어떻게 설명할 수 있는가?

② 효소의 기질 특이성에 대해 설명해보자.

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