Amylase가 어떤 온도와, 어떤 pH에서 활성도가 가장 높은지 안다.
Enzyme
생명체 내부의 화학 반응을 매개하는 Protein 촉매이다. Enzyme은 Temperament와 결합하여 Enzymesubstrate complex(효소-기질 복합체)를 형성함으로써 반응의 활성화 에너지를 낮추는 촉매 역할을 한다.
각 종류의 eb의 이름은 대개 '-ㅔ이스(-ase)'로 끝난다. Enzyme은 Temperament에 대한 특이성을 가지고 있으며, 일반적으로 상온에서 체온 정도의 온도와 중성 pH에서 잘 작동한다. 하지만 특이한 생명체의 Enzyme들은 극한 조건(예: 섭씨 72도, pH 2의 강한 산성 상태 등)에서도 작동할 수 있다. Enzyme은 촉매하는 반응의 종류와 반응하는 Temperament의 종류에 따라 EC number(효소 번호)로 분류된다.
Amylase
Starch이나 Glycogen 등 Glucose를 구성당(構成糖)으로 하는 다당류를 가수분해하는 효소의 총칭. 작용양식에 따라 α-아밀라아제 · β-Amylase · Glucoamylase의 3종으로 분류된다. 침 속에는 약 0.4g의 Amylase가 함유되어 있으며, 침이나 이자액 속의 Amylase는 Starch을 가수분해하여 Maltose를 생성하므로 소화작용에 불가결하다. Amylase는 고등동물 뿐만 아니라 고등식물 및 곰팡이 · 세균 등 자연계에 널리 분포한다.
Starch
고등식물의 세포에 있는 Starch의 결정이나 그것을 추출한 것을 일반적으로 Starch라고 불리며, 분자식 의 Carbohydrate에 다수의 α-Glucose 분자가 Glycosidic Bond에 의해 중합한 천연고분자다. 구성 단위인 Glucose와는 다른 성질을 가지고 있다. 식물의 종자나 뿌리 등에 많이 포함되어 있다.
Starch알맹이의 겉모습이나 성질은 기원이 된 식물의 종류에 의해 상당히 다르다. 옥수수에서 추출된 Starch은 cornstarch라고 불린다. Starch 입자는 매우 단단한 결정형이지만, 물과 섞어 가열하면 수분을 흡수하면서 느슨해진다. 쌀이나 밀가루를 물에 섞어 60℃ 정도로 가열하면 나타나는 현상이다. 이런 식을 호화된 Starch 입자는 소화효소의 침투가 용이해지며 결과적으로 소화율이 높아지게 된다.
Iodine solution
Carbohydrate 중 Starch를 확인하기 위해 사용하는 시약으로, Starch와 반응하면 청남색의 색을 나타낸다.
실험 기구 및 시약
1. 실험 기구
E-tube, Micropippet, 물중탕기(뜨거운 물), 얼음
2. 실험 시약
Amylase powder, Soluble Starch, NaOH Solution, HCl Solution
실험 방법
1. 온도의 영향
1) 3개의 E-tube에 1-3까지 labelling 한다.
2) 각 E-tube에 를 0.01g 씩 넣는다.
3) 각 tube에 Starch solution을 800㎕씩 넣는다.
4) 1번 tube는 0℃ (ice), 2번 tube는 37℃ (water), 3번 tube는 70℃ (water)에 넣는다.
5) 반응시간 5분.
6) 5분 후, 1-3번 tube에 Iodine potassium iodine solution을 200㎕씩 넣는다.
7) 발색 반응을 관찰한다.
2. pH의 영향
1) 3개의 E-tube에 4-5까지 labelling 한다.
2) 각 E-tube에 Amylase powder를 0.01g 씩 넣는다.
3) 4번 tube는 pH2.0 buffer(HCl), 5번 tube는 pH7.0 buffer(None), 6번 tube는 pH12.0 buffer(NaOH)를 400㎕씩 넣는다.
4) 각 tube에 Starch solutoin을 400㎕씩 넣는다.
5) 반응시간 5분.
6) 5분 후, 4-6번 tube에 Iodine potassium iodine solution을 200㎕씩 넣는다.
7) 발색 반응을 관찰한다.
실험 결과
1. 결과 분석
1-3번 tube 모두에서 반응이 일어나지 않았다.
4번과 6번 tube에서는 반응이 일어나지 않았고, 5번 tube에선 반응이 조금 일어나 푸른색을 띠었으나 tube를 흔들자 푸른색이 곧 사라졌다.
토의 사항
1. 실험 고찰
이론대로라면 1-3번 tube 중에서 Amylase의 적정 온도인 37℃의 2번 tube에서만, 4-6번 tube 중에서는 Amylase의 적정 pH인 7.0의 5번 tube에서만 Iodine 반응이 일어나고 나머지 tube는 Amylase의 반응이 나타나지 않았어야 했다. 하지만 실험을 제대로 하지 못하여 2번 tube에서 반응이 일어났다.
5번 tube의 solution 색이 투명한 이유는 아마 결합한지 얼마 되지 않았을 때 tube를 흔들어 Starch의 나선 구조에서 Iodine solution이 빠져나와 그런 것 같다.
실험이 제대로 되지 않은 이유는, 일단 이 실험은 시간이 정해져 있는 실험인데 실험 클래스의 사람 수에 비해 장비가 적어 실험의 진행이 더뎠고, 무엇보다 시약을 배분해주신 시간이 모두 달랐는데, 먼저 받은 사람이 먼저 시약을 넣어버려 tube 안에 들어있던 Starch가 Amylase에 의해 이미 분해가 되어버린 것 같다.
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