酵素のはたらきを実感

 

1 研究に取り組んだ観察実験

  酵素の働き

 

2 観察,実験のねらい

動物の消化については小学校6年次に,中学校2年次でも消化や呼吸について学んでおり,だ液に含まれるアミラーゼの実験も行っている。今回,アミラーゼのはたらきを確認するとともに,アミラーゼはだ液だけに限らず,他の生物にも含まれることを認識できる。また,酵素反応の速やかさを実感できる。

 

3 観察実験の実際と問題点

”大根おろし”をガーゼでこしとり酵素液とする。また,基質のデンプンは同様にサツマイモをすりつぶしこしとったものと市販のデンプンを水に溶かしたものを用いる。

 

4 観察実験の改善のポイント,開発した教材教具

本校の生徒は農業の授業で,ダイコンにアミラーゼが含まれていることを学んでいるが,それを実験で確認してはいない。高等学校生物の教科書では酵素の実験はカタラーゼが主であるが,あえてダイコンを用いてアミラーゼの働きを確認することにより,より強く興味関心をもち,酵素作用に対する定着がはかれるのではないかと考えた。

 

5 実証授業の流れと結果及び考察

 

 

過程

学習の内容

生徒の活動

導入

(5分)

酵素の働きの確認

  酵素はタンパク質を主成分としており細胞内でつくられており,化学反応が円滑に進行することに役立っていることを確認する。

展開

(40)

@基質の準備

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A酵素液の準備

 

 

Bデンプンの存在の確認(ヨウ素デンプン反応の確認)

@サツマイモをおろし金ですり下ろし,ガーゼでこしとり基質とする。

※ こしとる際に少量の水を加える。

 

A ダイコンをおろし金ですり下ろし,ガーゼでこしとり酵素液とする。

 

B 試験管内のデンプン溶液と,ビーカーの底にたまった デンプン粒にヨウ素液を加えデンプンの存在を確認す る。

              

C酵素反応を実感

C 続いてダイコンの抽出液を加え,デンプンの分解を色の変化として見る。

D 片づけ

まとめ

(5分)

酵素の働きの確認

 プリントを用いて,この実験における基質と酵素は何だったのか確認。

 

6 実証授業の成果と課題

農業科の先生の協力もありダイコンだけではなく,デンプンとして生徒が育てたサツマイモも用いることができた。

ダイコンに含まれるアミラーゼの働きの強さに感動した生徒も数名いた。また,アンケートの中には「もっと他の食べ物でも試してみたい。」という意見も多く見られた。

サツマイモは抽出液が茶色に濁り,使用することをあきらめかけたが,上澄みを捨て沈殿したデンプンを用いることによりヨウ素反応を確認させることができた。

また,2週間前に準備しておいたヨウ素液がヨウ素反応を示さずやや慌てた。前日にもきちんと予備実験を行わねばならないと感じた。

今後も校内で作られる作物を用いた実験を行っていきたい。

 

  生徒の感想(一部抜粋)

・ 人のアミラーゼよりダイコンのアミラーゼの方が強いことがわかってよかったと思ったし,楽しかった。

・ ヨウ素液を久々に使ってダイコンはデンプンを分解できることを知った。

・ 食べ物には色々な酵素があると思った。

・ 濃い青紫色が一瞬で消えることに驚いた。

・ ダイコンとイモを擦るのが大変だった。ダイコンおろしのアミラーゼがすごくきれいに分解したのが驚いた。

・ デンプンとヨウ素液をあわせたら,色が変わってとても神秘的だなあと思った。

・ 普段食べているものがこんなにすごいとは思いませんでした。

・ ご飯を食べた後,大根を食べるようにしたらよいかも。

・ ダイコンがくさかった。

 

 

7 小中高連携の観点から

  消化酵素に関係する指導内容の系統性をとらえると次の表のようになる。

 

 

校種・学年等

単元等

内容等

 

 小学校・6年

 動物のからだのはたらき

 人や動物の呼吸,消化,排出血液の循環

のはたらきについてのどの器官がどのよう

なはたらきをしているのか調べる。

 中学校・2年

 動物の体のつくりと働き

 動物か外界の刺激に適切に反応している

様子を観察する。消化や呼吸,血液の循環

についての観察や実験を行う。

 高校生物T

 細胞の機能と構造

 細胞が生物の機能上の単位であり細胞膜

を通して物質が出入りすることや,様々な

生物現象が細胞内外の酵素の働きによるこ

と,細胞が独自の機能を持ついろいろな細

胞小器官から成り立つことを学習する。

小学校・中学校においては,「酵素」による化学反応としてではなく「動物の消化」について学ぶ内容が中心である。消化が酵素による化学反応であること,また酵素は動物のみならず植物にも含まれ生物現象に関わっていることを感じ取るには有効な実験と思われる。

 

まとめプリント

 実験のまとめ(提出)

 

        

氏名

 

 

1 ヨウ素液で青紫に染まるのは

 

 

2 大根おろしに含まれる酵素は,

 

 

3 酵素

 

は,デンプンを麦芽糖(マルトース)に分解

 

4 

感想(感じたこと)

 

県立伊佐農林高等学校

教諭 泊 雅一