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효소 반응 | 과학문화포털 사이언스올
이 실험은 간조각과 이를 끓인 간 조각을 이용하여 열을 가했을 때 카탈라아제의 작용변화를 알아보고 동시에 산성, 중성, 염기성 용액에서 카탈라아제를 …
Source: www.scienceall.com
Date Published: 8/28/2022
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고등학교 과학 교과서에서 “pH가 효소의 작용에 미치는 영향 …
본 연구에서는 고등학교 과학 교과서에 제시된 ‘pH가 효소의 활성에 미치는 영향’에 대한 실험의 문제점을 분석하였다. 본 실험은 16종의 교과서 중 5개의 교과서에 …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 5/29/2021
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카탈라아제의 작용 – 제품실험자료 – (주)생물나라
효소의 특성(카탈라아제). 생명체 내에서는 수많은 화학반응이 일어나는데 거의 대부분의 화학반응은 효소라는 생물학적 촉매에 의해 조절된다.
Source: www.biozoa.co.kr
Date Published: 11/27/2022
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TikTok의 #효소실험 해시태그 동영상
효소실험 | 95K명이 이 동영상을 시청했습니다. TikTok (틱톡) 에서 #효소실험에 대한 쇼트 비디오를 시청해 보세요.
Source: www.tiktok.com
Date Published: 12/14/2022
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소화효소의 작용-녹말, 지질의 검출실험 – 생물닷컴
파일첨부. 제목 ; 제목. 소화효소의 작용-녹말, 지질의 검출실험 ; *** 효소(enzyme). 1. 효소의 정의. 생체 내 화학반응의 촉매제(화학반응 촉매, 반응속도를 조절)로써, …
Source: biolabkorea.com
Date Published: 10/12/2021
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주제에 대한 기사 평가 효소 실험
- Author: X2제곱
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- Date Published: 2019. 11. 8.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=HIBB5BOQleA
과학문화포털 사이언스올
상처를 과산화수소수로 소독할 때 거품이 나는 것은 피 속에 들어있는 \’카탈라아제\’라는 효소의 작용으로 과산화수소가 산소와 물로 분해되기 때문입니다. 효소는 온도에 따라 반응속도가 달라지며 대략 사람의 체온근처인 35℃ 정도에서 최대의 반응을 나타냅니다. 그리고 효소의 종류에 따라 가장 활발하게 활동할 수 있는 pH가 있다. 이 실험은 간조각과 이를 끓인 간 조각을 이용하여 열을 가했을 때 카탈라아제의 작용변화를 알아보고 동시에 산성, 중성, 염기성 용액에서 카탈라아제를 반응시켜 최적 pH를 알아보는 실험입니다. 카탈라아제의 활성은 간, 적혈구, 신장에 가장 활발하기 때문에 보통 카탈라아제 실험은 간 조각을 사용합니다.
간에 있는 카탈라아제는 2H2O2 → 2H2O + O2의 반응을 촉매하여 산소를 발생시키는데, 끓인 간 조각을 넣은 B, D, F 시험관에서는 전혀 반응이 일어나지 않았습니다. 간을 끓이면 카탈라아제가 기능을 발휘하지 못하는 것은 단백질로 이루어진 효소가 변성되었기 때문입니다. 효소는 한 번 변성되면 온도가 내려가더라도 원래 상태로 돌아가지 못합니다. 삶은 계란을 식히더라도 삶기 전의 상태로 돌아가지 못하는 것도 단백질이 변성된 결과로 고온에서 변성이 일어난 효소는 원래의 기능을 갖지 못하게 됩니다.
그리고 산성인 염기성보다 중성인 물과 생간 조각을 넣은 A 시험관에서 가장 활발한 반응이 일어난 것은 카탈라아제의 최적 pH가 중성임을 보여줍니다. 많은 효소가 중성에서 가장 활발한 반응을 나타내지만 펩신은 강한 산성(pH 1-2)에서, 트립신은 약한 염기성(pH 8)에서 가장 높은 활성을 보입니다. 효소는 생체 내 유기촉매라 불립니다. 촉매는 자기 자신은 그 반응에 소모되지 않으면서 특정한 화학 반응의 속도를 빨리 일어나게 하는 물질을 말합니다. 과산화수소는 카탈라아제라는 촉매가 없더라도 자연 상태에서 서서히 분해되어 물과 산소로 되는데 카탈라아제를 가하면 그 분해속도가 매우 빨라지는 것입니다. 카탈라아제 1분자는 1분 동안에 500만 분자의 과산화수소를 분해하는데 그 빠르기는 효소반응에서 최고입니다.
그렇다면 효소는 어떻게 반응속도를 빠르게 해주는 것일까요? 모든 화학반응은 반응 분자 사이의 충돌에 의해서 일어납니다. 그런데 이 때 충돌이 일어났다고 해서 반드시 반응이 일어나는 것은 아니며, 일정량 이상의 에너지를 가진 것들이 충돌했을 때만 반응이 일어납니다. 이와 같이 화학 반응을 일으킬 수 있는 분자의 최소 운동 에너지를 활성화 에너지라고 합니다. 효소는 바로 이 활성화 에너지를 낮추어 줌으로써 반응이 쉽게 일어나게 하는 것입니다.
효소는 종류에 따라 작용하는 특정한 기질이 정해져 있습니다. 카탈라아제는 과산화수소만, 말타아제는 엿당만, 펩신은 단백질만 분해할 뿐 다른 기질에는 작용하지 못하는데 이와 같이 효소가 특정 기질에만 작용하는 성질을 효소의 기질 특이성이라고 합니다. 효소가 기질 특이성을 갖는 것은 효소 분자의 입체구조가 종류에 따라 특정한 기질하고만 결합할 수 있도록 되었기 때문입니다. 이것은 마치 효소를 열쇠, 기질을 자물쇠에 비유했을 때 자물쇠에 맞는 열쇠는 단 하나밖에 없는 것과 같은 이치입니다.
[논문]고등학교 과학 교과서에서 “pH가 효소의 작용에 미치는 영향” 실험의 문제점 분석 -녹말과 요오드 반응을 중심으로
초록
본 연구에서는 고등학교 과학 교과서에 제시된 ‘pH가 효소의 활성에 미치는 영향’에 대한 실험의 문제점을 분석하였다. 본 실험은 16종의 교과서 중 5개의 교과서에 소개되어 있으며, 실험 조건을 분석하였다. 교과서 분석 결과 산성 조건은 pH 3 이하이고, 염기성 조건은 pH 11이상이었다. 우선 교과서에 제시된 실험조건을 토대로 pH 조건을 다양하게 하여 실험을 실시하였다. 교과서에 제시된 것처럼 완충 용액을 사용하지 않고 pH 조건을 맞춰주었을 때, 침의 완충 작용으로 pH 범위로 pH가 맞춰지는 현상이 발견되었다. 그래서 본 연구에서는 pH 2에서 13인 완충 용액을 이용하여 효소 활성에 대한 실험을 수행하였다. pH 2에서 4사이에서 시료는 파란색을 나타내었고 pH 5부터 pH 8 에서는 색이 없어졌다. 이는 효소활성으로 인해서 녹말이 소화된 것을 나타낸다. pH가 9에서는 옅은 파란색이 나타났는데 이는 효소활성이 감소한 것을 나타낸다. 그러나 pH가 10이상으로 더 증가했을 때 효소의 비활성으로 인해 파란색이 더 짙어질 것이라는 기대와 달리, pH 10일 때 파란색이 더 옅어졌고, pH 11이상에서는 색이 없어졌다. 이는 이렇게 강한 염기성 조건에서 효소가 활성화된다고 학생들이 잘못해석하도록 영향을 미칠 수 있는 사안이다. 분석 결과 ${I_3}^-$ , ${I_5}^-$ 는 녹말-요오드 화합물에서 녹말 나선 안에 존재하는 폴리요오드화 이온의 기초가 되며 이들이 색을 띄게 되는데, 이들이 $OH^-$ 와 반응하여 $I^-$ , HOI, ${IO_3}^-$ 로 분해되기 때문으로 해석되었다.
카탈라아제의 작용
효소의 특성(카탈라아제)
생명체 내에서는 수많은 화학반응이 일어나는데 거의 대부분의 화학반응은 효소라는 생물학적 촉매에 의해 조절된다. 단백질을 시험관 내에서 아미노산으로 분해하려면 진한 염산을 넣은 후 100℃이상으로 오랜 시간을 끓여야 하지만, 사람의 몸 안에서는 짧은 시간에 단백질이 아미노산으로 분해된다. 이것은 우리 몸에 있는 효소가 이런 화학 반응을 촉진시켜 주기 때문이다. 이런 효소의 촉매작용에 대하여 알아보자.
Ⅰ. 실험목표
▶ 생물체내에는 촉매 작용을 하는 효소가 들어있음을 설명할 수 있다.
▶ 효소는 무기 촉매와 다른 특성이 있음을 설명할 수 있다.
* 핵심개념
효소의 활성부위(active site)는 기질과 결합할 때 열쇠와 자물쇠가 정교하게 맞물리도록 되어 있는데, 이런 구조적인 특징 때문에 효소는 특정기질에 대한 특이적 선택성을 갖게 된다. 일반 화학 촉매와 달리 효소들은 반응을 위해 특정한 최적온도와 최적 pH를 갖는다.
* 실험소요 시간 : 1시간
Ⅱ. 실험재료
· 기 구
시험관, 시험관꽂이, 막자와 막자사발, 피펫, 저울, 약수저, 약포지, 비커, 알코올램프, 삼발이, 면철판, 성냥, 향
· 재 료
생간(감자액, 카탈라아제), 3%과산화수소(H2O2), 이산화망간(MnO2)
Ⅲ. 실험과정
① 다섯개의 시험관 윗 부분에 각각 A, B, C, D, E의 라벨을 붙인다.
② 각 시험관에 3% 과산화수소 용액을 5mL씩 넣는다.
③ A 시험관에는 이산화망간 1g을 넣고, B 시험관에는 간 1g(감자액 or 카탈라아제 1mL)을 잘게 으깨어 넣는다.
④ C 시험관에는 끓는 물 속에 두었던 이산화망간 1g을, D 시험관에는 끓는 물 속에 두었던 간 1g(감자액 or 카탈라아제 1mL)을 넣는다.
⑤ E 시험관에는 아무 것도 넣지 않는다.
⑥ 각 시험관에서 발생되는 기포를 관찰한다.
⑦ 거품이 생기는 시험관에 향의 불씨를 대어보고 변화를 관찰한다.
Ⅳ. 실험결과 및 토의
① 실험 결과를 표에 정리해보자.
A B C D E 기 포 발 생 불씨에 대한 반응
② 어느 시험관에서 반응이 활발하게 일어났는가? 그 이유는 무엇인가?
③ 이 실험에서 발생한 기체는 무엇인가?
④ A 시험관과 B 시험관에 반응이 끝난 후 다시 과산화수소를 넣으면 어떻게 될까?
Ⅴ. 연구과제
① 효소의 조절 메커니즘에 대해 조사해보자.
② 효소와 무기촉매의 차이점과 공통점을 조사해보자.
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키워드에 대한 정보 효소 실험
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