37℃

一般小学生

まとめ

37℃
ヒトの体温に近い温度であり、体内の消化酵素が最も活発にはたらく温度の目安

解説

ヒトの体内では、生命活動を維持するために絶えず化学反応が行われています。これらの反応を効率よく進める触媒の役割を果たすのが「酵素」です。酵素は主にタンパク質で構成されており、その働きは温度に強く依存します。酵素が最も効率よく機能する温度を「最適温度」と呼び、ヒトの消化酵素(アミラーゼやペプシンなど)の多くは、平熱に近い37℃前後で活性が最大となります。

唾液を用いた消化の実験において、試験管を約40℃(または37℃)のぬるま湯に浸すのは、この生体内の環境を再現するためです。37℃の条件下では、唾液に含まれるアミラーゼがデンプンを糖に分解するため、ヨウ素液を加えても青紫色に変化せず、ベネジクト液(またはフェーリング液)を加えると赤褐色の沈殿が生じます。対照的に、5℃などの低温環境や、一度沸騰させて酵素が失活した条件下では、デンプンの分解は進みません。

コラム

温度が極端に低い場合は、酵素の分子運動が鈍くなり、反応速度が著しく低下します。一方で、約42℃以上の高温になると、タンパク質である酵素が「変性」して立体構造が崩れ、その機能を完全に失います。一度変性した酵素は、再び37℃に戻しても元のようには働きません。このように、37℃という温度は、私たちの体がエネルギーを効率よく得て生命を維持するために、非常に精密に保たれている重要な数値なのです。

小学生のみなさんへ

わたしたちの体の中では、食べたものを細かく分解して栄養えいようにする「消化しょうか」という仕組みが働いています。このときに活躍するのが「酵素こうそ」という物質ぶっしつです。酵素こうそは、冷たすぎても熱すぎてもうまく働くことができません。わたしたちの体温に近い37℃くらいのときに、一番元気に働いてくれます。

理科の実験で、つば(だ液)がデンプンを分解するかどうかを調べるとき、試験管をぬるま湯につけるのは、体の中と同じ37℃くらいにして、酵素こうそが一番働きやすい環境かんきょうを作るためです。もし氷水のように冷たい場所で実験をすると、酵素こうそが動けなくなってしまい、デンプンはそのまま残ってしまいます。

ルラスタコラム

カゼをひいて熱が出ると体がだるくなるのは、体温が上がりすぎて、体の中の酵素こうそがうまく働けなくなってしまうことも一つの原因なんだよ。37℃前後の体温を保つことは、元気に過ごすためにとても大切なことなんだね。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 ヒトの唾液に含まれる消化酵素が最も活発にはたらく温度は、およそ何度ですか。
37℃(またはヒトの体温に近い温度)
【応用】 唾液を用いた消化の実験で、試験管を5℃の冷水に入れた場合、デンプンの分解はどうなりますか。
酵素の活性が著しく低くなるため、デンプンはほとんど分解されません。
【実践】 一度沸騰させた唾液を37℃まで冷ましてからデンプンに混ぜた場合、ヨウ素液を加えると何色になりますか。理由とともに答えなさい。
青紫色になります。理由は、沸騰させたことで酵素(タンパク質)が変性し、温度を下げてもデンプンを分解する能力が失われたからです。

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