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デンプン

デンプン

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

デンプン
植物光合成によって生成し、種子や根などに貯蔵する多糖類の一種で、動物にとっても重要なエネルギー源となる炭水化物

解説

植物は、太陽光エネルギーを利用して、二酸化炭素と水からデンプンを作り出します。この反応は細胞内の葉緑体で行われ、光合成と呼ばれます。作り出されたデンプンは、植物の成長や生命維持のためのエネルギー源として蓄えられます。光の強さが一定のレベルに達するまでは、光が強いほどデンプンの生成量も増加しますが、それ以上は飽和して一定となります。デンプンは水に溶けにくい性質を持っているため、植物は一時的に葉に蓄えた後、夜間に水に溶けやすいショ糖などに分解して師管を通じ全身へ運びます。

ヒトなどの動物がデンプンを摂取すると、唾液に含まれるアミラーゼなどの消化酵素によって段階的に分解されます。最終的にはブドウ糖となり、小腸柔毛から吸収されて全身の細胞でエネルギーとして利用されます。以下に、植物におけるデンプンの合成(光合成)と、エネルギーを取り出す反応(呼吸)の対比をまとめます。

項目 光合成 呼吸
主な目的 デンプン(養分)の合成 エネルギーの取り出し
行われる場所 葉緑体のある細胞 すべての生きた細胞
気体の出入り 酸化炭素を吸収・酸素放出 酸素を吸収・二酸化炭素を放出
行われる時間 光があたっているとき 常に(一日中)
コラム

デンプンの検出にはヨウ素液が用いられ、反応すると青紫色に変化する「ヨウ素デンプン反応」が有名です。また、消化の実験では温度条件が重要になります。消化酵素は体温に近い約37℃で最も活発に働き、沸騰させたり冷やしすぎたりすると反応が進まなくなります。これは、酵素がタンパク質でできており、熱によって変性してしまうためです。実験では、対照実験として水を用いた比較を行うことで、唾液の働きをより明確に証明できます。

小学生のみなさんへ

デンプンは、植物が太陽の光をあびて作る「栄養えいよう」のことです。ジャガイモや米、トウモロコシなどにたくさんふくまれています。植物は、葉っぱにある葉緑体ようりょくたいという場所で、空気中の二酸化炭素にさんかたんそと水からデンプンを作ります。これを光合成こうごうせいといいます。

わたしたち人間がデンプンを食べると、口の中でつば(だ液)とまざり、分解されていきます。最後には「ブドウ糖」という小さな粒になって、小腸にある柔毛じゅうもうから体に吸収きゅうしゅうされます。これがわたしたちが元気に動くためのエネルギーになるのです。

ルラスタコラム

デンプンに「ヨウ素液」をかけると、色がむらさき色に変わります。これをヨウ素デンプン反応といいます。ジャガイモの切り口にたらして、色が変わる様子を観察してみるとおもしろいですよ!

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 デンプンの有無を調べるために使われる薬品名と、デンプンがある場合に変化する色を答えなさい。
ヨウ素液(ようそえき)を用い、デンプンがある場合は青紫色(せいししょく)に変化します。
【応用】 植物は光合成で作ったデンプンを、なぜ夜間に別の物質に変えて運ぶのですか。その理由を説明しなさい。
デンプンは水に溶けにくいため、そのままでは植物の体の中を運ぶことができません。そのため、一度水に溶けやすい糖(ショ糖など)に分解してから師管を通って全身へ運びます。
【実践】 唾液がデンプンを分解する実験において、試験管を37度前後の湯につけるのはなぜですか。「酵素」という言葉を使って記述しなさい。
唾液に含まれる消化酵素(アミラーゼ)が、人間の体温に近い温度(約37度)で最も活発に働くためです。沸騰させると酵素が変性して働かなくなり、冷やしすぎると反応が極端に遅くなります。

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