【はじめに】 人間の体は,さまざまなタンパク質からできています。タンパク質はひとつひとつ の細胞の中にある DNA(設計図)に基づいて,アミノ酸からつくられます。つまり, 私たち人間にとってこのアミノ酸は最も基本的な要素であり,とても大切なものなの です。 アミノ酸は「必須アミノ酸」と「非必須アミノ酸」に分けることができます。「必須 アミノ酸」は人間の体の中で合成することができないので,外部から食べ物によって 摂取しなければならないものです。「非必須アミノ酸」は体内で合成することができま すが,人間の体にとって良い効果をもたらすものも多く,こちらもとても重要です。 これらのアミノ酸は,通常の状態では『結晶』の形 で存在しています。皆さんは雪の結晶やミョウバンの 結晶を見たことがあるかもしれませんが,実はこのア ミノ酸も美しい結晶を作ることがあります。今回は「非 必須アミノ酸」の一つである『アスパラギン』の結晶 を作ってみましょう。また,『偏光(へんこう)顕微鏡』 というものを使って出来上がった結晶を観察してみま しょう。 5 mm アスパラギンの結晶 【実験の手順】 1. はかりを使ってアスパラギンを 10g はかる。 2. アスパラギンをビーカーに入れた 80mL の純水に溶かす。 3. 攪拌子(かくはんし)を入れてホットスターラーにセットする。 4. 30 分間,水溶液をかき混ぜながら温める。 5. 完全にアスパラギンが溶けたら,室温で温度を下げる。 6. 結晶が出来上がったら,ろ紙でろ過して,乾燥させる。 7. 偏光顕微鏡で観察する。 *出来上がった結晶はお家に持ち帰ってもらっても結構です。 【考えてみよう!】 1. アスパラギンの結晶の形はどのようになっているのかな? アスパラギンの結晶がきれいにできると,柱状の大きな結晶になります。これは, よく見なれた雪の結晶の形とは似ても似つきませんね。どうしてでしょうか? 2. ものが「溶ける」というのはどういうことかな? アスパラギンを入れた水を温めていくと,水の中で白く残っていたアスパラギンが のけて無くなっていくように見えます。しかし実際は,決してアスパラギンが無く なっているのではありません。「溶ける」というのは一体どういうことでしょう か? 3. 偏光顕微鏡で色が付いて見えるのはなぜだろう? 普通の顕微鏡(光学顕微鏡)とはちょっと違う偏 光顕微鏡。一体どういう仕組みなのでしょうか? きれいに色が付いて見えるものと見えないものが あります。さらに,色もそれぞれ違って見えます。 どうしてでしょうか? プロリン(アミノ酸の一種) の偏光顕微鏡像 4. この他に結晶をつくる方法はないかな? 今回の実験では,水の温度によってアスパラギンの『溶解度』というものに差が出 ることを利用して結晶をつくっています。このような方法の他に,結晶をつくるこ とができる方法はあるでしょうか? 【用意するもの】 アスパラギンや使う器具はこちらで用意しています。皆さんは実験ができるように汚 れても大丈夫な服装と靴で来てください。 【皆さんへ】 結晶は私たちの生活の中に深く関わっているにもかかわらず,なかなか普段接するこ とが無いかもしれません。この機会にぜひ,美しい結晶の世界に触れてみてください。 『百聞は一見に如かず』 皆さんには,積極的に科学の実験にチャレンジしてもらいたいと思います。「自分の目 で確かめて,納得する」ということを,今後もぜひ続けていってください。
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