高校1年生の理科で行う酵素の実験では、レバーに含まれるカタラーゼが過酸化水素を分解する反応を観察します。『酵素は半永久的に働き続ける』ことを示すには、反応が繰り返し発生することを観察できる工夫が必要です。
基本的な反応の仕組み
レバーをすりつぶして得られる汁にはカタラーゼという酵素が含まれています。過酸化水素水(H2O2)と混ぜると、酸素ガス(O2)と水に分解されます。このとき、発生する泡で反応の有無を確認できます。
酵素が半永久的に働くことを示す工夫
酵素は消耗されるわけではなく、反応後も再び同じ反応を触媒できます。そのため、少量の過酸化水素水を追加して繰り返し反応させることで、酵素が長時間作用することを示せます。
具体的には、以下の手順で反応を確認できます。
- 小さな容器にレバー汁を入れる
- 一定量の過酸化水素水を加えて泡が発生することを観察
- 泡が消えたら再度同じ量の過酸化水素水を追加
- この手順を数回繰り返しても反応が起きることを記録
温度管理の重要性
酵素は温度に敏感です。最適温度(約30〜40℃)で反応させることで、酵素活性を保ちながら長時間観察できます。高温すぎると変性して働かなくなるため、温度調整は必須です。
追加の工夫
・レバー汁を薄めすぎないこと
・線香やマッチで酸素発生を確認(火を近づけて炎が大きくなるか)
・量りで過酸化水素水の量を一定にすることで反応の比較がしやすくなる
まとめ
カタラーゼは消耗せずに反応を繰り返す性質があります。レバー汁と過酸化水素水を使い、温度を最適に保ちながら、繰り返し反応させることで『酵素は半永久的に働き続ける』ことを視覚的に示せます。


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