「かがくのひろば」実施報告
サイエンス研究会化学班

数学班

２年 A 組

勝野友紀菜

２年 A 組松尾芳美

２年 B 組

内海風香

２年 B 組

矢野仁美

指導教諭

野上朋子

２年 B 組森

２年 C 組佐藤圭

２年 C 組

清水悠平

指導教諭

川口慎二

宇宏

１．要約
サイエンス研究会は、校種間連携活動「かがくのひろば」の取り組みで、附属幼稚園と附属小学校において、成果の普及活動を行っている。今年度は数学班が附属幼稚園で「ならべてなにができるかな」という活動を、化学班が附属小学校６年生に対し「酵素の不思議」の授業を行った。今回の「かがくのひろば」は、附属学校園文部科学省研究開発学校
公開研究会の公開授業の一つとして、全国の先生方にも参観していただいた。
日時：2008 年 11 月 14 日（金）10：00－10：45(45 分間) 附属小学校６年月組／附属幼稚園５歳児
10：55－11：40(45 分間) 附属小学校６年星組
場所：奈良女子大学附属幼稚園

遊戯室／附属小学校

理科室

数学班では、昨年度一枚の折り紙を折ってから、はさみを入れることで、様々なかたちができることを体験する「折って切ってみよう」という活動を行い、大変好評であった。
この経験をもとに、今年度は、いくつかの基本図形(ピース)を並べてできるかたちの不思議さを体験してほしいという観点から題材を選んだ。
一方、化学班は、夏期休暇中に実施された NSL 講座で「タンパク質分解酵素」の実験をしたことを先輩から聞き、興味を持ったので、今回の授業のテーマを「酵素」とした。授業内容は、小学生にもわかりやすいように、できるだけ身近な食品を扱うことに努めた。
以下に、数学班と幼稚園児の活動や、化学班が小学生に対して行った授業をした内容とその様子について、それぞれ報告する。
キーワード

かたち、パズル、酵素、タンパク質、タンパク質分解酵素、基質特異性、熱変性

２．活動内容
今年度の活動内容に関連して、それぞれの内容や様子について報告する。

（２）活動の流れ
まずは、自己紹介を行い、あらかじめ作っておいたかたちを見せた。
「これは何に見える？」というクイズを取り入れながら、

２－１．数学班（１） 題材

今回の活動内容を説明した。
折り紙に上図のような切り取り線を入れ「タングラム」の一種で「ラッキーパズたものを用意し、その線に沿ってはさみをル」と呼ばれるパズルを用いた。
「ラッキー入れる。できたピースを自由に並べて、どパズル」とは４×５の長方形を下図のようんなかたちができるのか試行錯誤してみた。に７つのパターンに分割して、それらを並できたかたちを厚紙の上に貼り付けておく。

び替えることでいろいろなかたちを作るパピースはすべて使う必要はなく、重ねて貼ズルである。

り付けてもよい。

ある程度、完成してきたところで、代表下図のように、正方形から切り出せば、の園児の作品をみて、「これは何かな？」と横のあまった部分からさらにピースを切り当てっこをしながら、互いの作品を鑑賞し出せるため、できるかたちのバリエーショあった。最後に、会場の参観者に向けて、ンは多くなる。

「こんなのができたよ」と報告して活動を終えた。
（３）園児の様子
昨年度も同じ園児を対象として、「かがくのひろば」を実施していたため、園児の中には、私たちを覚えてくれていた子もいてうれしかった。
実際に作業が始まると、みんな本当に一生懸命で、折り紙を切り取ってできたピー

スをあれこれ工夫しながら並べていた。ひった。

っくり返したり、回転させてみたり、重ねてみたり、２つをくっつけてみたり、一人ひとりの工夫の仕方がみんな違って、とてもおもしろかった。

２－２．化学班（１）酵素とは酵素とは、生体内でおこる化学反応を助ける物質のことである。必要なときに遺伝子の情報をもとにして細胞内でつくられるタンパク質である。酵素は温和な条件で効率よく反応を進行させる働きがあり、酵素自身は変化しない。生物の生理作用はいくつもの化学反応が連続しておこるものであることからも、酵素はほとんどの生命現象にかかわる大切な物質であるといえる。反
応ごとに決まった酵素が働きので、酵素のたくさんのテーブルをまわって、「どん種類も非常に多い。細菌のような単純なかなのができた？」と聞いてみると、みんならだのつくりの生物でも、1,000 種以上の自分の作品を「見て、見て」とか、「怪獣が酵素を持ち、全てで 4,000 種もの酵素に名できた」といって自慢げに見せてくれた。

前が付けられ登録されている。そのため、こっちが意図しないようなかたちをつくっ酵素の働きと分類の研究が世界中で行われてくれた子や、驚くほど丁寧にかつ上手にている。また、酒や味噌などの発酵食品も並べてかたちを作ってくれた子がいた。

微生物の酵素を利用してつくられる。

最後に、時間の許す限り、園児の作品を今回の授業で扱う「タンパク質分解酵素一人ずつ見ながら、みんなで当てっこをし（プロテアーゼ）」とは、タンパク質を分解た。作るほうの発想だけでなく、見て当てする酵素のことである。ブロメライン、アようとする子たちの発想力や想像力には、クチニジンなどの種類があり、消化管内にとても驚かされた。幼稚園の先生方やお客分泌されるタンパク質分解酵素は、タンパさんたちに成果を見てもらって終わりとなク質をアミノ酸に分解して栄養成分として取り込むのを助ける。タンパク質分解酵素で挟むように持ち、軽く振ることに注意しを含む食品として、パイナップルやパパイた。これは手から伝わる体温によってゼリヤがよく知られている。

ーが溶けるのを防ぐ為である。５分間後、サンプル瓶の中の様子を確認した。

（２）実験《実験結果》

酵素の性質や働きを確認するために、以下に示す４つの実験を行った。
実験１「パイナップルがもつ酵素」

ゼリー

寒天

葛有

無無反応の有無

ゼリーにパイナップルを入れたものだけ、

実験２「酵素は熱に弱い」

ゼリーが徐々に溶けていき液化していく現実験３「タンパク質分解酵素をもつ食品」

象が見られた。

実験４「タンパク質以外を分解する酵素」
実験１「パイナップルがもつ酵素」《目的》
この実験ではパイナップルに含まれるタンパク質分解酵素がゼリー、葛、寒天それぞれにどのような反応を示すかを確認する。
《準備物》
ゼリー（タンパク質）、葛（デンプン）、寒天（食物繊維）、パイナップルの小片（１cm角、３個）、サンプル瓶（３個）、爪楊枝（３《考察》タンパク質でできているゼリーにのみ酵本）

素反応が見られたことから、パイナップル《実験方法》

はタンパク質を分解する酵素（タンパク質ゼリー、寒天、葛の入った３個のサンプ分解酵素）を持つことがわかった。また、

ル瓶に、爪楊枝に刺したパイナップルの小寒天や葛では酵素反応が見られなかったこ片をそれぞれ加え、10 秒間振り放置した。とから、パイナップルはデンプンや食物繊

このとき、瓶のふたと底を親指と人差し指維を分解する酵素は持たないこと、タンパ

ク質分解酵素はタンパク質のみに作用する

ナップルはタンパク質分解酵素の働きがな（基質特異性がある）ことがわかった。

いことがわかった。これは、缶詰の製造行程で熱処理がされ、パイナップル中のタン実験２「酵素は熱に弱い」

パク質分解酵素が失活するため、反応しな《目的》

くなったといえる。

次に実験１で確認したタンパク質分解酵素の働きと熱の関係を調べる。この実験にはゼリーと生のパイナップルと缶詰のパイナップルと電子レンジで加熱したパイナップルを用いる。
《準備物》
ゼリー（タンパク質）、生のパイナップル片（１cm 角、１個）、加熱処理したパイナップル片（１cm 角、１個）、缶詰のパイナップル片（１cm 角、１個）、サンプル瓶（３個）、爪楊枝（３本）

実験３「タンパク質分解酵素をもつ食品」《実験方法》《目的》

ゼリーの入った３個のサンプル瓶に生のパイナップル以外の食品でタンパク質分パイナップル片と缶詰のパイナップル片、解酵素が含まれている食品を確認する。

加熱したパイナップル片をそれぞれ入れ、《準備物》

10 秒間振り放置した。５分後、サンプル瓶

ゼリー（タンパク質）、大根の小片（１cm中の様子を確認した。

角、１個）、キウイフルーツの小片（１cm《実験結果》

角、１個）、レモンの小片（１cm 角、１個）、パイナップルの種類
反応の有無

生加熱缶詰有無無

リンゴの小片（１cm 角、１個）、サンプル瓶（４個）、爪楊枝（４本）《実験方法》

ゼリーに生パイナップルを加えたものだ

ゼリーの入った４個のサンプル瓶に、大けが反応し、他２つには反応が見られなか根、キウイフルーツ、レモン、リンゴの小った。

片をそれぞれ加え 10 秒間振り放置した。５《考察》

分間後、観察した。

酵素反応が見られた生のパイナップルを《実験結果》

加熱したあとで変化が見られなくなったこ

大根

キウイ

レモン

リンゴ

無有無無とから、パイナップルに含まれるタンパク反応の質分解酵素は熱に弱い（熱変性）ことがわ有無かった。また、缶詰のパイナップルでは反大根やレモンに酵素反応が見られると予応が見られなかったことから、缶詰のパイ想した児童が多かったが、キウイフルーツ

にだけ反応が見られ、ゼリーが液状になっした。

た。

《実験結果と考察》《考察》
この結果から、キウイフルーツだけにタンパク質分解酵素「アクチニジン」が含ま葛が液状になった。この実験結果から、デンプンの分解に働きかけるジアスターゼを確認することができた。

れ、他の大根、レモン、リンゴにはタンパク質分解酵素が含まれないことがわかった。

３.「かがくのひろば」を実施した感想
一方的に話す発表とは違い、30 人ほどの幼稚園児や小学生を相手にして臨機応変に返答すること、説明することが最も難しかった。幼稚園児は作業に集中し、一生懸命形づくりを行っている姿が新鮮であった。
また、小学生に授業をすることなどあまり体験できるものではないので、今回は貴重な経験をさせてもらったと思う。

納豆やパパイヤにもタンパク質分解酵素が含まれていることが知られている。納豆については、事前に同様の実験を行った結果を提示することで確認した。また、パパイヤについては、パパイヤに含まれるタン４．参考文献・サイト[1]「ニューステージ新訂化学図表」、浜島書店編集部編、浜島書店[2]「酵素のＡＢＣ」、中村隆雄著、学会出版センター(1998)

パク質分解酵素「パパイン酵素」はよく洗[3] 朝 日 子 供 新 聞 わ く わ く 理 科 タ イ ム

剤に加えられていることから、市販されてhttp://www.asagaku.com/rika_time/いる洗剤を提示することにした。

2006/5/0531.

実験４「タンパク質以外を分解する酵素」
《目的》

５．謝辞
今回の活動において、附属幼稚園の柿元大根には、デンプンの分解に作用する「ジみはる先生、附属小学校の小幡肇先生、谷アスターゼ」が含まれている。葛を使って

岡義高先生にはたくさんの指導や助言をその働きを確認する。

いただきました。この場で深く御礼申し上

《準備物》

げます。

葛（デンプン）、大根の小片（１cm 角、１

また、活動の計画や実施に当たり、顧問個）、サンプル瓶（１個）、爪楊枝（１本）の川口先生、野上先生には、アドバイスを《実験方法》

いただき、ありがとうございました。

葛の入ったサンプル瓶に大根の小片を入れ、10 秒間振り放置した。５分間後、観察