Ph농도별 아밀레이스 활성화 실험에서 궁금한게 있어요
워래 ph7정도 에서 녹말이 가장 잘 분해되잖아요 그럼 가장 잘 분해되어ㅆ으면 아이오딘을 넣었을때 청란색으로 바뀌면 안되는 거잖아요,,, 근데 집에서 실험을 했는데 ph10정도에서 청람색이 안 나왔거든요, 근데 그럼 이때 온도가 25도 정도 였는데 원래37도 정도에서 가장 활성화되니까 실험의 오차 이유가 온도가 될수 있나요??
그리고 온도가 25도 라고 아예 분해가 안되는건 아니고 조금 느린거잖아요, 그럼 그 느린정도가 직접 실험에서 측정할수 있는 정도로 차이가 나나요??
pH 10에서 청람색이 나오지 않은 것은 실험 온도가 25도로 낮아 pH 7에서의 효소 활성이 충분히 발현되지 못했을 가능성을 시사합니다. 온도는 효소 활성에 직접적인 영향을 주므로, 최적 온도에서 벗어난 경우 예상과 다른 pH에서 상대적으로 높은 활성을 보이는 것처럼 결과가 나타날 수 있습니다. 25도에서의 느린 분해 속도는 반응 시간이나 측정 민감도에 따라 실험적으로 그 차이를 관찰할 수도, 못할 수도 있습니다.
우선 질문이 여러가지라서 좀 나눠서 설명을 드리겠습니다.
아밀레이스는 말씀하신대로 특정 온도 범위에서 가장 활발하게 작용합니다. 즉, 사람의 체온과 비슷한 약 37도에서 최적의 활성을 보이는데, 25도는 최적 온도보다 크게 낮기 때문에 효소의 활성이 눈에 띄게 떨어져 녹말 분해 속도가 생각보다 많이 느려질 수 있습니다.
물론 25도라 해서 녹말이 전혀 분해되지 않는 것은 아닙니다. 다만, 분해 속도가 매우 느릴 뿐입니다. 예를 들어 37도에서 5분 만에 녹말이 완전히 분해된다면, 다른 요소에 따라 다르겠지만 25도에서는 10분이나 20분 또는 그 이상이 걸릴 수 있습니다. 실험에서도 이러한 느린 속도 차이를 충분히 체감이 가능합니다.
그래서 특정 시간 간격으로 아이오딘 용액을 떨어뜨려 색 변화를 관찰하면, 37도에서는 빠르게 청람색이 사라지는 반면, 25도에서는 훨씬 더 오랜 시간 동안 청람색이 유지되거나 서서히 옅어지는 것을 확인할 수 있습니다.
그런데 pH 10에서 청람색이 나타나지 않은 것은 의외의 결과입니다.
녹말 분해 효소는 일반적으로 pH 7 근처에서 최적의 활성을 보이지며 pH 10은 최적 pH보다 많이 벗어난 환경이므로, 이 환경에서는 효소가 거의 활성을 잃어 녹말이 거의 분해되지 않았을 가능성이 높습니다. 따라서 녹말이 그대로 남아있어 아이오딘 용액과 반응하여 청람색이 나타나야 정상입니다.
생각해 볼 수 있는 오류는 pH의 측정이 잘 못 된 것일 수 있습니다. 그리고 녹말 용액이나 효소 용액, 혹은 실험 도구에 세균의 아밀레이스 같은 이미 다른 녹말 분해 효소가 오염되어 있었을 수 있습니다. 극단적인 pH 조건에서도 일부 미생물 유래 효소는 활성을 가질 수 있습니다. 또는 pH 10으로 맞춘 용액에 알칼리성 물질 외에 다른 불순물이 포함되어 효소에 예상치 못한 영향을 주었을 수 있습니다.
결론적으로, pH 10에서 청람색이 나타나지 않고 녹말이 분해되었다는 것은 일반적인 결과는 아니기에 재점검해 볼 필요가 있습니다.
안녕하세요.
네 말씀하신 것처럼 아밀레이스는 pH 7 정도에서 가장 활성이 좋은 효소로, 이때 녹말을 빠르게 분해해 요오드-아이오딘 반응에서 청람색이 나타나지 않게 됩니다. 즉, 청람색이 나타나지 않는다는 것은 녹말이 많이 분해되었다는 뜻입니다. 질문처럼 pH 10에서 청람색이 나오지 않았다면, 일반적인 교과서적 결과와는 다르기 때문에 몇 가지 가능성을 생각해볼 수 있습니다. 첫 번째로, 온도가 주요한 실험 오차 요인이 될 수 있습니다. 아밀레이스는 보통 37도 근처에서 활성이 가장 높고, 25도에서는 효소 반응 속도가 느려집니다. 따라서 25도에서는 분해가 일어나긴 하지만 훨씬 천천히 일어나며, 반응 시간이 짧았다면 분해가 충분히 되지 않았을 수 있습니다. 하지만 만약 충분한 시간을 두었음에도 청람색이 나타나지 않았다면, 오히려 예상보다 pH 10에서 효소가 활성을 어느 정도 유지했거나, 실험 환경의 또 다른 요인이 작용했을 가능성도 있습니다. 두 번째로는, 실험 조건의 차이도 영향을 줄 수 있는데요, 예를 들어 아이오딘 용액의 농도, 녹말 용액의 양, 또는 시약을 넣은 시간과 순서가 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 특히 아이오딘 반응은 민감해서 시약의 농도나 양이 너무 적거나 많으면 색 변화가 확실하게 나타나지 않을 수도 있습니다. 마지막 질문처럼, 온도가 낮으면 효소 반응 속도가 느려지긴 하지만 완전히 멈추지는 않습니다. 반응 속도가 줄어들기 때문에 같은 양의 녹말을 분해하는 데 시간이 더 오래 걸릴 뿐입니다. 실제 실험에서는 이 차이가 눈으로 관찰 가능한 정도로 크게 나타납니다. 예를 들어, 37도에서는 5분 만에 완전히 분해되던 녹말이, 25도에서는 15~20분이 걸릴 수도 있고, 반응 시간이 충분하지 않으면 분해가 덜 되어 색 변화가 나타나게 됩니다. 정리해보자면, pH 10에서 청람색이 나타나지 않은 이유는 효소가 의외로 그 환경에서 어느 정도 활성을 보였을 가능성, 실험 온도가 낮아 반응이 느려졌다는 점, 그리고 실험 조건의 작은 차이들이 복합적으로 작용했을 수 있습니다. 따라서 이런 실험에서는 pH와 함께 온도, 반응 시간 등도 통제하는 것이 중요하며, 조건 하나가 달라져도 결과가 달라질 수 있다는 점에서 과학 실험의 민감함을 잘 보여주는 사례입니다.
안녕하세요. 이성현 전문가입니다.
아밀레이스와 같은 효소의 활성에 있어서는 최적 pH와 온도 조건이 존재하나 다른 조건하에서도 활성이 나타나긴합니다.
이 조건의 차이에 대한 활성의 차이는 첨가된 효소의 양과 기질의 양에 따라서도 달라질 순 있습니다.