キューネ発酵管【アルコール発酵の観察】　高校生物

【 note : https://note.com/yaguchihappy 】 キューネ発酵管について解説します（酵母菌を用いてアルコール発酵の観察実験を行います）。実験中ずっとパンのにおいがします（アルコール発酵で生じるエタノールが主なにおいの原因です）。 ●キューネはドイツ生理化学の創始者の一人。その業績は計り知れない（神経の両方向伝導の証明、ミオシンの発見、トリプシンの命名、ロドプシンの吸光に伴う変化の発見、酵素の概念の樹立）。酵素一般をエンザイムenzyme（酵母の中にあるものという意味）と命名したのはキューネである。 問題１：アルコール発酵の化学式をかけ。 答え：C6H12O6→2CO2+2C2H5OH 問題２：問題１の反応では、グルコース１分子あたり何分子のATPが生成するか。 答え：２分子 問題３：動画のような実験を行った後、水酸化ナトリウムを加えよく混ぜると、キューネ発酵管内の圧力が減少した（指を開口部に当てておくと、指が管内に吸いつけられた）。これは、水酸化ナトリウムが（　　　）を吸収したためである。空欄を埋めよ。 答え：二酸化炭素 問題４：動画のような実験を行った後、盲管部から溶液を取り出して、ヨウ素ヨウ化カリウム溶液を加え、６０～７０度に加熱した。すると、液が黄変し、ヨードホルムのにおい（消毒薬臭）がした。このことから、アルコール発酵によってある物質ができたことがわかった。ある物質とは何か。 答え：エタノール ＊ヨードホルム反応でエタノールがあるかどうか調べている。 問題５：酵母菌はミトコンドリアを持つか？持たないか？ 答え：持つ（酵母菌は真核生物である。真核生物はミトコンドリアを持つ）。 問題６：酸素が存在すると、発酵が抑制される現象を何というか。 答え：パスツール効果（発酵速度が好気的条件下で抑制される現象をパスツール効果という。酸素が存在し、酸素を使って呼吸を行うことができるならば、１分子のグルコースから呼吸では最大３８ATPが生成されるので、アルコール発酵より呼吸を行った方が効率的である） ＊ガス捕集部分についた目盛で生成するガス量を『簡易的に』知ることができますが、この器具は、発酵強度を『精確に』測定するのには適していません。 ＊綿栓で蓋をせず、きつく密閉してしまうと、内部で気体（CO2）が発生しているので、破裂する恐れがあり、危険です。 ＊今回は、概念だけを示したいので、少し適当に実験しています。 実際の実験方法（例） ① １０[g]のパン酵母を１０[％]グルコース水溶液１００[mL]に入れる。 ② よく混ぜ、１０分程度放置する。 ③ 気体が発生してきたら、キューネ発酵管の盲管部（上に伸びている閉じているところ）に隙間なく溶液を注ぐ。 ④ 盲管部の上部にたまる二酸化炭素の体積を１分間隔で測定する。 ●アルコール発酵に酵母菌が関係することは、シュワン（動物についての細胞説を提唱したことで有名な動物生理学者。胃液からペプシンを発見者したのも彼である）が見抜いていた。その後、パスツール（自然発生説の否定で有名な微生物学者）が、糖などを含む培地で酵母菌を培養すると、糖が消費されてアルコールができることを確認した（ちなみに、発酵が酸素によって抑制される現象を『パスツール効果』と言う）。 #高校生物 #アルコール発酵 #キューネ発酵管 #発酵