この実験は、透析チューブの選択的な透過性を調べるために行われました。 グルコース、デンプン、ヨウ素（ヨウ化カリウム）に対するチューブの透過性をテストしました。 透析チューブをクリップで留めて袋状にし、もう一方の端からグルコースとデンプンを送り込み、さらに溶液がしみ出さないようにクリップで留めた。
目に見えて黄褐色になるまでヨウ素を数滴加えた水を、400mlビーカーに加えた。 その後、袋をビーカーに入れ、マグネチックスターラーで攪拌した。 そのまま30分放置した。 すると、袋の中の溶液の色が青黒く変化し、ヨウ素が膜を通過して袋の中に入ったことが確認された。
ビーカー内の溶液は淡い黄褐色になり、これはデンプンが膜を通過してビーカーに入らなかったことを示しています。 ビーカーと袋の中にブドウ糖が存在することを確認するため、水道水（対照）を含む溶液についてもベネディクト試験を行った。
ビーカー溶液にベネディクト液を加え、水浴で10分間懸濁させたところ、ビーカー溶液は薄茶色に変化した。 袋の溶液も褐色に変化したが、水道水は青色を保ったままであった。 この実験から、透析チューブには分子に対する選択的な透過性があることがわかった。
INTRODUCTION:
目的：この実験の目的は、グルコース、デンプン、ヨウ素に対する透析チューブの透過性を調べることです。
生きた細胞には周囲から栄養分を得て、周囲に廃棄物を取り除くことが必要とされます。 このように、細胞とその周囲との間で行われる物質の交換は、その存在にとって極めて重要である。 細胞は、リン脂質二重層にタンパク質が埋め込まれた膜を持っています。
この細胞膜は、異なる物質を区別し、他の物質の動きを遅くしたり妨げたり、他の物質を容易に通過させたりすることができます。 細胞のこの特性は、選択的透過性（Ramlingam, 2008）として知られている。
選択的透過性とは、どの分子が膜の孔を通過（細胞の内外に移動）できるかを制御できる、細胞膜の特性である。 選択透過性膜は、グルコース、アミノ酸などの小さな分子のみを容易に通過させ、タンパク質、デンプンなどの大きな分子の通過を抑制する。
透析チューブは、分離技術や拡散、浸透、制限膜を越えた分子の移動のデモンストレーションに用いられる半透膜チューブである (Todd, 2012)。 溶液中の分子サイズの異なる溶存物質を分離し、ある物質は膜の孔を容易に通過できるが、他の物質は排除される。 透析チューブはセルロース繊維で構成されています。 これを平たい筒状にしたものです。
この実験では、グルコース、デンプン、ヨウ素（ヨウ化カリウム）に対する透析チューブの選択的透過性をテストします。 この実験は、でんぷんの試験と還元糖の試験の2つで構成されています。 でんぷんが含まれる溶液にヨウ素（ヨウ化カリウム）を加えると、溶液は青黒または紫色に変化し、それ以外は黄褐色のままであることがわかります。
また、還元糖を含む溶液にベネディクト試薬を加え、水浴で加熱すると、溶液は緑、黄、オレンジ、赤に変化し、その後レンガ色や茶色になります（高濃度の糖分が存在する場合）。
質問：
グルコース、デンプン、ヨウ素（ヨウ化カリウム）は透析チューブの孔を容易に通過するか？
HYPOTHESIS：
グルコース、デンプン、ヨウ素（ヨウ化カリウム）は透析チューブの膜を容易に通過します。
ヨウ素とデンプンの存在により、バッグとビーカー内の溶液は両方とも青黒くなります。バッグとビーカー内のグルコースの存在は、ベネディクト試験で調べます。
MATERIALS:
- Beakers
- Dialysis Tubing
- Test Tubes
- Clips
- Water Bath
- 水
Test Tubes rack
SOLUTIONS.LAB Dialysis Tube Test Tubes
- Benedict’s reagent
- Glucose
- Starch
- Iodine (Potassium Iodide)
実験手順：
1) 250 mlの水道水をビーカに加えました。 ヨウ素（ヨウ化カリウム）溶液を数滴、目に見えて黄色～琥珀色になるまで加えました。 2) 透析チューブを水に数分間浸し、チューブが開き始めるまで放置した。
3) チューブのもう一方の端を折って袋状にし、グルコース4mlとデンプン3mlを投入した。 さらに袋を閉じ、中身を混ぜた。
4) 袋の外側を水道水で洗った。
5) マグネットスターラー、そして袋をビーカーに設置した。
6) ビーカーを攪拌しながら、袋をビーカー内に約30分間放置した。
7) 30分後、袋を慎重に取り出し、乾いたビーカー内に静置した。
8) ベネディクト試験は、バッグ、ビーカー、水道水（対照として使用）の溶液に還元糖があるかどうかを調べるために行われました。
- a) 3本の試験管に対照、バッグ、ビーカーとラベルを付けました。
- b) 対照試験管に2mlの水を加えました。
- c) 各試験管にベネディクト試薬2mlを加え、沸騰水槽に10分間懸垂した。 色の変化を記録した。
結果を説明する。
| 溶液源 | 元の内容 | 元の色 | 最終の色ベネディクト試験後の色 | |
| 袋 | デンプンとグルコース | 無色 | 青色-> | 茶 |
| ビーカー | 水とヨウ素 | イエロー・・・・・・・・・・・・・・・。アンバー | ペールイエローamber | Brown |
| コントロール | 水 | 無色 | 青 |
バッグ内の溶液は青くなったが、その青色も、また青くなった。ビーカーからでんぷんの入った袋にヨウ素の分子が移動し、黒くなった。 ベネディクト試験後、ビーカー内の溶液は褐色に変化した。
これはビーカーにブドウ糖が含まれていることを示しています。 つまり、チューブはグルコースにもヨウ素にも透過するが、デンプンには透過しないことがわかった。
考察：
1）結果をどう説明するか
上記の表形式の実験結果から、実験を行う前に提案した仮説は誤りであったことが分かった。 透析チューブは3つの溶液-グルコース、デンプン、ヨウ素（ヨウ化カリウム）-すべてに浸透するわけではありませんでした。 むしろ、グルコースとヨウ素には浸透するが、デンプンには浸透しないのである。
このことは、ビーカーと袋の中の溶液の色の変化から知ることができます。 チューブはヨウ素に対して透過性があるので、袋の中身は青黒く変色し、デンプンが存在することがわかった。 グルコースも膜の孔を容易に通り抜けた。
ベネディクト試験を行ったところ、袋の溶液もビーカーの溶液も褐色に変色した。
2）結果から、デンプンに対するヨウ素（ヨウ化カリウム）の大きさを予測せよ。
3）袋の中にブドウ糖とヨウ素（ヨウ化カリウム）、ビーカーの中にデンプンを入れて実験を始めたら、どんな色が出るでしょう？ 説明せよ。
* 袋の中の溶液は実験終了時に黄褐色のままである。
* ビーカーの中の溶液は実験終了時に青黒くなる。
* ベネディクト試験を行うと、両方の溶液は茶色になる。
実験終了時に袋の中の溶液が黄褐色のままだったのは、透析チューブがデンプンを透過しないため、デンプンがビーカーから袋に通過しなかったからです。
ビーカーの中の溶液が青黒くなったのは、袋からビーカーへヨードが膜を通って通過したためです。
袋とビーカーの溶液をベネディクト試験したところ、両方の溶液が茶色になった。これは、チューブがグルコースに対して透過性があり、グルコースが膜を通して袋からビーカーに容易に移動したためである
注意：
- 実験のすべての部分で正しい量の溶液が使われたことが確認された。
- 実験の完了に必要な時間が守られるようにしました。
- 使用するすべての器具が慎重に扱われるようにしました。
- また、透析チューブの両端をよく留め、溶液が染み込まないように固定しました。
結論：
透析チューブはその膜の孔にあらゆる物質を容易に通過させないという結論に達しました。 つまり、物質に対する透過性が選択的であるということです。 透析チューブはグルコースとヨウ素には透過性を示すが、デンプンには透過性を示さない。 デンプンはグルコースやヨウ素よりも分子サイズが大きいため、除外された。
Ramlingam, S. T. (2008). モダン バイオロジー. Onitsha: African First Publishers.
Todd, I. S. (2012). 透析：歴史，発展，将来性. World Scientific Publishing Co Pte Ltd.
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