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シャボン玉液を用いたカタラーゼ活性の定量的測定

１　実験の目的

　過酸化水素水にあらかじめシャボン玉液（界面活性剤）などを加えておくことにより、発生する泡の高さから酵素（カタラーゼ）活性を定量的に測定することができる。この方法により、温度・水素イオン濃度(酸・塩基)などが酵素活性に及ぼす影響を無機触媒と比較し、酵素の特徴が理解ができる。



市販のシャボン玉液


２　実験の器具・材料

　試験管（１8本）、メスシリンダー、ものさし、駒込ピペット、ビーカー、温度計、ピンセット、二酸化マンガン、３％過酸化水素水、１０％塩酸、１０％水酸化ナトリウム水溶液、市販のシャボン玉液または中性洗剤(界面活性剤）、熱湯、氷、純水、肝臓


３　実験の方法


　(1)　準備

ア　１２本の試験管に、３％過酸化水素水７mL、シャボン玉液（界面活性剤）１mLを入れる。
イ　肝臓片１ｇと二酸化マンガン０．３ｇを３本ずつの試験管に入れておく。


　(2)　温度による影響

ア　ビーカーに氷と熱湯で、それぞれ５℃・２０℃・８０℃の温度をつくる。それぞれの温度に過酸化水素水の入った試験管2本と肝臓の入った試験管１本、二酸化マンガンの入った試験管１本の計４本の試験管を５分間入れておく。
イ　それぞれの温度について、肝臓の入った試験管に、同じ温度の過酸化水素水を入れ５分後の泡の高さ（mm）を測定する。
ウ　同様にそれぞれの温度について、二酸化マンガンの入った試験管に、同じ温度の過酸化水素水を入れ１分後の泡の高さ（mm）を測定する。（反応が速いので、注意する。）


　(3)　酸・アルカリによる影響

ア　純水２mL、１０％塩酸 ２mL、１０％水酸化ナトリウム水溶液 ２mLの各溶液を、試験管(2本ずつ）に加える。
イ　それぞれの溶液を入れた試験管１本ずつに、すりつぶした肝臓を１gずつ加え、5分後の泡の高さ（mm）を測定する。
ウ　同様に、それぞれの溶液を入れた試験管１本ずつに、二酸化マンガンを０.３ｇずつ加え、５分後の泡の高さ（mm）を測定する。


４　実験の結果


　(1)　温度による影響
　　実験の結果（５回）の平均値は、以下の表のようになった。

温度

5℃

20℃

80℃

肝臓

48

81

26

MnO2

45

75

103

　　　　　　　　　　単位　mm

　(2)　酸・塩基による影響
　 実験の結果（５回）の平均値は、以下の表のようになった。

酸・塩基

酸性(HCl)

中性

ｱﾙｶﾘ性(NaOH)

肝臓

10

75

22

MnO2

82

101

104

　　　　　　　　　　 単位　mm



温度による影響

酸・塩基による影響



肝臓



MnO2



肝臓



MnO2


５　実験について

　この実験は、シャボン玉液などの界面活性剤の種類、実験室の室温などに影響されることが予想されるので、予備実験を行い薬品の量などを調べる必要がある。



６　参考文献

　平成７年度東レ理科教育受賞作品集　財団法人　東レ学振興会、１９９６
　化学大事典　共立出版、１９６９

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