■ 교사용 실험 자료실 ■

실험 제목	아밀레이스의 메세지			실험 원리	녹말의 소화, 소화제의 원리
실험 시간	40분	실험 분야	생명과학, 화학	실험 방법	4인 1조, 조별실험
실험키트 구성	한천, 녹말, 아밀레이스가 든 플라스틱 병, 패트리디쉬, 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액, 계량컵 나무스틱, 스포이트, 거름종이
교사준비물	전체 : 뜨거운 물 조별 : 가열장치1세트, 유리비커, 가위, 비커(폐액통), 수건 2개, 핀셋(나무젓가락), 셀로판테이프			학생준비물	자, 수성펜
실험 결과	학생 1인당 각자 만든 아밀레이스의 메시지 1개를 가지고 갑니다.
실험팁	TIP 1. 한천용액을 가열할 때 화재 및 화상에 유의하세요. 꼭 면장갑을 착용하세요. TIP 2. 한천용액을 굳힐 때는 냉장고에 넣거나 차가운 물에 적신 수건으로 감싸면 더 빠른 시간 내에 굳힐 수 있습니다. TIP 3. 녹말과 다이아스테이스가 반응하는 최적온도는 약 40도 입니다. 뜨거운 물에 적신 수건으로 감싸고 반응을 기다리면서 실내온도에 따라 중간 중간 뜨거운 물을 더 추가로 적셔주세요. TIP 4. 녹말과 다이아스테스의 반응시간을 길게 하면 길게 할수록 색변화는 더 뚜렷합니다. TIP 5. 녹말과 다이아스테스의 반응을 기다리는 동안(약 15분) 보고서 앞 장의 ‘밥을 입에 넣고 오래 씹으면 왜 단맛이 날까요?’ 속 [녹말의 소화과정]을 하시면 실험시간 운영에 도움이 되십니다.

가능하면 질량보존의 법칙(단당류의 개수를 맞추어)을 지켜서 그리도록 지도해주세요.

1. 실험결과를 정리해봅시다. 표에 빈칸을 채우시오.

2. 소화제가 하는 역할은 무엇입니까?

탄수화물, 단백질, 지방을 분해하는 역할

소화제 [digestant, 消化劑]

소화제에는 위장운동을 항진시켜 소화액의 분비를 높이는 약제와 소화액의 분비부족을 보충하는 소화효소제가 있다. 소화제의 중심이 되는 것은 소화효소제이며, 이에 첨가해 묽은 염산, 생약, 위액분비자극제, 방향제 등이 병용된다. 펩신 ·판크레아틴 ·디아스타아제가 소화효소제로서 임상적으로 쓰인다.

디아스타아제 [diastase]

아밀라아제의 약전명이다. 보리를 발아시켜 맥아를 만들어 물로 침출한 다음, 알코올을 첨가하여 디아스타아제를 침전시키고, 그 녹말의 소화력을 200배로 조절한 것이다. 주로 α와 β-아밀라아제로 되어 있으며, 녹말을 가수분해하여 말토스와 소량의 덱스트린을 생성한다. 녹말질의 소화제이며 소화불량·식욕부진·위장장애에 쓰인다.

아밀레이스 [amylase]

녹말에 침을 섞어 따뜻하게 하면 아이오딘반응이 일어나지 않는데, 그 이유는 침 속의 아밀라아제의 작용 때문이다. 침 1ℓ 속에는 약 0.4g의 아밀라아제가 들어 있는데, 침이나 위액 속의 아밀라아제는 녹말을 가수분해하여 말토스를 생성하므로 소화작용에 있어서 꼭 필요하다.

아밀라아제는 고등동물뿐만 아니라, 고등식물·곰팡이·세균 등 자연계에 널리 분포한다. 다카미네[高峰讓吉]는 누룩곰팡이가 배양액에 다량의 아밀라아제를 분비한다는 것에 착안하여 타카디아스타아제(takadiastase)라고 하는 소화제를 만들었다. 또 어떤 종의 곰팡이의 아밀라아제는 녹말을 거의 완전히 가수분해하여 포도당(글루코스)으로 변화시키므로 포도당 제조에 이용되고 있다.

아이오딘-아이오딘화칼륨[iodine-potassium iodide]

아이오딘화칼륨 수용액에 아이오딘을 녹여 만든 용액으로 녹말 검출 반응에 사용된다.

아이오딘은 주기율표에서 17족에 속하는 할로젠 원소로서, 상온에서 진한 보라색을 띠는 고체 상태로 존재한다. 아이오딘을 수용액에 녹이면 갈색을 띠고, 이 용액을 녹말과 섞으면 반응을 일으켜 청람색을 띠게 된다. 그래서 아이오딘은 녹말 검출 반응에 주로 사용된다. 그런데 문제는 아이오딘이 물에 잘 녹지 않는다는 점이다. 이 점을 해결하기 위해 사용하는 것이 바로 아이오딘화칼륨이며, 이를 이용해 아이오딘-아이오딘화칼륨 용액을 만듦으로써 아이오딘이 용액 속에 존재하도록 만들 수 있다.

아이오딘-아이오딘화칼륨 용액을 만드는 과정은 다음과 같다. 아이오딘은 물에 잘 녹지 않지만 아이오딘화칼륨은 물에 잘 녹는 물질이다. 그래서 먼저 아이오딘화칼륨을 물에 녹여 아이오딘화칼륨 수용액을 만든다. 아이오딘은 아이오딘화칼륨과 잘 섞이는 물질이기 때문에 아이오딘화칼륨 수용액에 잘 녹는다. 그러므로 아이오딘화칼륨 수용액에 아이오딘을 넣어 주면 아이오딘화칼륨을 용매로 하는 아이오딘-아이오딘화칼륨 용액이 만들어진다. 결국 물에 아이오딘화칼륨이 녹아 있고 아이오딘화칼륨에 아이오딘이 녹아 있는 상태로 존재하는 것이다.

이 용액은 갈색을 띠는데, 녹말과 섞이게 되면 용액에 녹아 있던 아이오딘 분자가 녹말 분자 사이에 끼어들어 청람색을 띠는 물질이 만들어진다. 이러한 색깔 변화를 이용해 아이오딘-아이오딘화칼륨 용액은 녹말의 확인에 용이하게 쓰인다. 아이오딘은 사염화탄소나 클로로폼과 같은 대부분의 유기 용매에 잘 녹지만 이러한 용매 속에서 보라색을 띠는 경우가 많아 녹말과 반응한다 해도 색깔 변화가 뚜렷하게 관찰되지 않는다. 때문에 구하기 쉬우면서도 서로 섞였을 때 갈색을 띠는 물을 사용한다.