ヨウ素デンプン反応って何?原理や加熱、色など復習!

ヨウ素デンプン反応はこれが肝だ!
というキーワード、何だかわかりますか?

そこに注目すれば、
ヨウ素デンプン反応を説明できます。

ヨウ素デンプン反応、

  • どんな反応のことでしたか?
  • 原理は?
  • 色の変化は?

勉強したけどよく分からない。忘れちゃった。
今そんな感じでも問題ないです。

必要になった時に、
ちゃんと理解すればいいんですから。
そうすれば、
ずっと覚えてる人と同じとこまで行けます!

それでは、詳しく見ていきましょう!!

 

ヨウ素デンプン反応とは?

どんな反応のこと?

まず、ヨウ素デンプン反応はどういう反応でしょうか?

マクロレベルの、目に見える反応のことです。

答えは単純で、
ヨウ素液でデンプンが青紫色に染まるという反応です。

 

理科で実験しますよね。

わたしの時は、

  • 小学校で、じゃがいもをヨウ素液につけたし、
  • 中学校では、校庭の葉っぱを脱色してヨウ素液につけました

実験したの覚えてますか?
今も実験内容って同じなんでしょうか。

 

では次、
どうしてヨウ素液でデンプンが青紫色に染まるんでしょう?

 

ヨウ素デンプン反応の原理

ここからミクロな話になっていきます。

どうしてヨウ素液でデンプンが染まるかというと、
ヨウ素が、デンプンのらせん構造に入り込むから染まるんです。

 

少し分かりやすくなるかなとイラストにしてみました。
↓↓↓

 

  • デンプンはらせん構造をとるので、隙間があります。
  • その隙間に、ヨウ素が入り込みます。

 

これだけかって感じなんですけど、
実はこの反応はなかなか凄い!

どこが凄いかと言うと
デンプン以外の物質があまり染まらないってところです。

 

だから、
学術誌の論文なんかの実験方法に使われることもあります。

詳しくは語りませんが、
デンプンがどこにあるかを見つけるのにはとても重宝します。

 

簡単で、単純で、結果がしっかり出る実験方法。
なんて羨ましい!

どこぞのお偉い研究者さんが、
ちょうど今ヨウ素液にデンプンつけてるかもです。

 

でも、
ヨウ素がデンプンのらせん構造に入り込むから色が変わる。
これはどうして分かったんでしょうか?

う〜ん、
デンプンのらせん構造を壊してみれば良さそうですか?
とりあえず、温めてみましょう。

 

ヨウ素デンプン反応は、加熱すると冷却するとどうなるの?

ヨウ素液でデンプンが青紫色に染まった状態から加熱して冷却します。
どう反応するんでしょう??

 

結論から言うと、

  • 加熱すると、青紫色からもとの褐色に戻ります。
  • 冷却すると、また褐色から青紫色に変わります。

 

これは、言い換えるとこうなります。

  • 加熱すると、ヨウ素デンプン反応を示さなくなる。
  • 冷却すると、またヨウ素デンプン反応を示す。

 

どうしてなんでしょう??

ヨウ素デンプン反応は、
ヨウ素がデンプンのらせん構造に入り込む事で起こりますね。

そう、
加熱したことによってデンプンのらせん構造が壊れたんです。

構造が変わったので、
ヨウ素が入る隙間がなくなっちゃいました。

 

そして、冷却したら?
また、デンプンがらせん構造に戻るんですね。

これで、ヨウ素が入る隙間ができました。

 

イラストにするとこんな感じ?(偉い人に怒られちゃうかな)
↓↓↓
 

 

なるほど、

こうなるとどうやら
ヨウ素デンプン反応は、らせん構造がポイントのような気がしませんか?

 

そうなんですよ、
そこがわかると色の変化も説明できる!

 

色の変化には、どんなのがありそうですか??
とりあえず、ぱっと思い浮かぶのは以下の2つでしょうか。

  • 加熱や冷却したときの色の変化
  • デンプンの種類による色の変化

加熱や冷却したときの色の変化は、さっき復習しました。

なので、デンプンの種類による色の変化をみていきますよ。

 

ヨウ素デンプン反応の色の変化

ヨウ素デンプン反応は、
ヨウ素液でデンプンが青紫色に染まる反応でした。

 

では、デンプンはすべてが青紫色になるんでしょうか??
(実験がうまく行かなかった時の色とかはなしですよ)

 

デンプンが染まるためには、
ヨウ素液が入れるらせん構造が必要でしたね。

なので、
デンプンを構成しているグルコースの単位で考えます。

デンプンには

アミロース αーグルコースがそのまま長くつながった構造
アミロペクチン ところどころで枝分かれをしながらつながった構造

があります。

 

例えばこの2つはどんな色になると思いますか??

答えは、
アミロースは青紫色
アミロペクチンは赤紫色になります。

 

ここで、簡単に他と差がつくポイント!

構造がアミロペクチンに似ているグリコーゲン。
これも赤紫色になります。

アミロペクチンとセットで、グリコーゲンも覚えちゃいましょう。

 

ちなみに、
デンプンとは全く構造が違うセルロースはどうでしょう?
セルロースは、β−グルコースの重合体ですね。

答えは、
褐色(ヨウ素液の色のまま)です。

種類 アミロース アミロペクチン セルロース
青紫色
(反応あり)
赤紫色
(反応あり)
褐色
(反応なし)

 

この違いはどこからくるんでしょうかね〜??

そうなんです。
先程のキーワード、らせん構造です!

 

では、
それぞれの構造をみてみましょう。

ちなみに、これ知らなくていいですが、
らせん構造は、6個で1回転するんだそうです。

 

そうなると、

アミロースは?

グルコースがそのまま長くつながった構造だから。
なんか、グルグルいきそうですね。

 

アミロペクチンは?

ところどころで枝分かれをしながらつながった構造です。

これもそんなに詳しく知る必要ないですけど、
ところどころの枝分かれは、24〜5個程度毎にあるんだとか。

それなら、
アミロースほどではないけど、らせん構造はありそうです。
クルクルして枝分かれ、またクルクル枝分かれ・・。
って感じでしょうか?(あくまでイメージですよ!)

 

セルロースは?

繊維状で、そもそもらせん構造をとらないのでなしですね。

 

そうなると、

種類 アミロース アミロペクチン セルロース
青紫色
(反応あり)
赤紫色
(反応あり)
褐色
(反応なし)
らせん構造 グルグル クルクル なし

 

こう見るとわかるのが、
らせん構造が多いほど青紫色に近くなるんですね。

 

確かに、

  • らせん構造が多ければ、
  • ヨウ素が多く入り込めるので、
  • 色は濃くなりそうです。

うん、感覚でも納得。

やっぱりここでも、
らせん構造がキーワードでした!!

 

以上、ヨウ素デンプン反応について復習してきました。

らせん構造を主役に説明するとわかりやすいですね。
立体的にイメージもしやすいです。

では最後に、今までの内容をザッとおさらいします。

 

まとめ

まず、ヨウ素デンプン反応について。

  • ヨウ素液でデンプンが青紫色に染まる反応
  • 原理は、ヨウ素がデンプンのらせん構造に入り込むから
  • ヨウ素デンプン反応は、らせん構造に注目!

次に、温度での変化。

  • 加熱すると反応がなくなるのは、らせん構造が壊れるから。
  • 冷却すると反応するのは、またらせん構造に戻るから。
  • グルコースのらせん構造が多いほど、入り込むヨウ素の数が増え、青緑色に近づく

でした。

ちなみに、テストでこんな文章書いたら怒られます。
間違っても「グルグル」とか書いちゃだめですよ!
しっかり、教わった文章で書いてくださいね。

私みたいに大人になって、勉強しなおしてる人もいます。
身に着けて無駄な知識はないですよ。
頑張りましょう!

 

今回の参考文献はこちら

SNSでもご購読できます。

コメントを残す

*