進学塾アルファ狭山校 理科
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生徒に教えてもらいました。

先日の理科の授業で、消化酵素について扱いましたので、ご紹介したいと思います。消化酵素は、だ液や胃液などの消化液の中に含まれていて、特定の栄養分を分解する働きをもっています。

例えば、だ液の中には「アミラーゼ」という消化酵素が含まれていて、この酵素はデンプンを糖に分解する働きがあります。消化酵素は基本的に分解する相手の物質名に酵素を意味する「アーゼ」という言葉を付けた名前を付けられます。アミラーゼの場合には「アミロース」などのデンプンを分解するので「アミラーゼ」となったそうです。アミラーゼはダイコンやヤマイモなどにも含まれていて、そのため大根おろしは消化を良くするために有効だとされています。アミラーゼは発見された頃には「ジアスターゼ」と呼ばれており、現在でも胃薬の名前や、成分名としては「ジアスターゼ」「タカジアスターゼ」という名前が使われています。

お酒

このアミラーゼの説明をしていて「お米をずっと噛み続けていると甘みを感じるようになるのは、このアミラーゼによってデンプンが糖になるためで、それを利用した口噛み酒というお酒もある」という話をしたところ、生徒から「口噛み酒が映画の「君の名は」に出てきますよ」と教えてもらいました。恥ずかしながら「君の名は」を見たことがなかったので、よい勉強になりました。

お酒の成分であるエタノールというアルコールは主に酵母菌(こうぼきん)という菌が糖を原料にして作り出します。ですから、ワインの場合には原料のブドウが糖を含んでいるので、いきなり酵母によって発酵させてエタノールを作れます。しかしビールの場合、麦には糖が含まれていないので麦が発芽した「麦芽」が持っているアミラーゼの働きでまずは麦のデンプンを糖に変えてからその糖を酵母によってエタノールに変えさせるのです。日本酒の場合には麹(こうじ)の働きで米のデンプンを糖に変えつつ同時に同じ樽の中で酵母によってエタノール発酵させているそうです。口噛み酒は人間のだ液の中のアミラーゼを使ってデンプンを糖に変えてからエタノール発酵をさせているということになります。生徒にも参加してもらいながらライブ感のある授業ができてよかったと思います。これからもそうした授業ができるように研究していきたいと思います。お読みいただきありがとうございました。

本日は、ビールやウイスキーなどを作る際に利用される「麦芽」に関するクイズです。麦芽のことを英語でなんというでしょう?

ア ソルト イ アルト ウ モルト



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微生物を楽しもう!

私は、初めて顕微鏡で微生物を見たときの感動と興奮を今でも覚えています。ですから、微生物の学習がただの面倒な暗記だと思われてしまうとしたら、残念でなりません。授業でも出来るだけ工夫して紹介していますので、今日はその一部をご紹介したいと思います。微生物とは「小さい生物」という意味で、肉眼で見ることができない、または肉眼で細かいところまで観察できないような生物を指します。葉緑体があって光合成をする植物性のアオミドロ、イカダモ、ハネケイソウなどと、動いて捕食を行う動物性のアメーバ、ゾウリムシなどがいます。


まずは、イカダモ、ミカヅキモ、ゾウリムシは見た目が筏(いかだ)、三日月、草履(ぞうり)に似ていることがそのまま名前になっているのでそれを紹介して覚えてもらいます。ミジンコは微生物としては少数派の多細胞生物で、甲殻類(こうかくるい)つまりはエビやカニの仲間で、木端微塵(こっぱみじん)という言葉などに登場する「とても小さい」という意味の「微塵(みじん)」という言葉に親しみをこめた「子」をつけて「微塵子(みじんこ)」と呼ばれているという説明をします。

ハネケイソウ


次にハネケイソウは、珪藻(けいそう)の一種で、珪藻というのは珪酸(けいさん)というガラスと共通する成分を含んだ殻をもっている藻(も)だという話をしました。「ハネ」とつくのは、被殻(ひかく)と呼ばれる殻が上の図のように鳥の羽のように見えることに由来するそうです。ちなみに、水の底にたまった珪藻類の被殻が化石化したものを含んだ堆積物(たいせきぶつ)が「珪藻土(けいそうど)」です。非常に小さなスキマが多くあるため水分などを吸収しやすい性質があることから、最近ではバスマットや調味料入れの中にいれる吸湿材などに使われています。

さて、最後にご紹介したいのは「ミドリムシ」です。ミドリムシは、葉緑体を持っていて光合成ができるという点では植物と呼べ、鞭毛(べんもう)と呼ばれる組織を動かして移動する能力を持っているという点では動物と呼べるという不思議な存在です。ミドリムシは「ユーグレナ」とも呼ばれ、近年はその名前でサプリメントとして利用されているので、そちらは聞いたことがあるという方もいらっしゃるかもしれません。ミドリムシは、多くの植物細胞が持つ細胞壁という固い組織がないので、栄養の吸収効率が高いのが特徴だそうです。


微生物は、奥が深くなかなか面白い存在ですので、うまく興味をもってもらえるようにこれからも取り組んでいきたいと思います。お読みいただきありがとうございました。


本日は、珪素(けいそ)にちなんだクイズです。珪藻(けいそう)の被殻にも多く含まれ、地殻にも酸素についで多く含まれる珪素のことを英語では何というでしょう?
(ヒント:半導体の材料としても有名で、カタカナのシではじまります。)




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タンポポ

先日の理科の授業で、植物の分類について扱った際に、タンポポなどのキク科の植物は合弁花類(ごうべんかるい)という種類に分類されるという話をしましたので、ご紹介したいと思います。


タンポポ

植物の中でも進化が進んだ系統である被子植物(ひししょくぶつ)の双子葉類(そうしようるい)と呼ばれる、種が発芽して最初に出てくる子葉が二枚(いわゆる双葉(ふたば))になる植物は、花弁(かべん)つまり花びらがくっついている合弁花(ごうべんか)という種類と、花びらが離れている離弁花(りべんか)という種類に分かれます。タンポポなどのキク科の植物が、花びらがくっついた合弁花類に分類されるのは、一見したイメージには合わないと思う方も多いかもしれませんが、これには理由があります。実は、タンポポなどのキク科の植物は、花びらのように見えるもの一つ一つが上の図の通り、それぞれにオシベやメシベを持った一つの花で、それが集まって一つの花のように見える集合花(しゅうごうか)という花なのです。ですから、タンポポの場合、そうした花一つ一つに綿毛が出来て、種を付けて飛んでいきます。

この話をするときには注意が必要で、植物の細かい分類にこうした引っ掛けのようなものが存在することで嫌になってしまう場合もあるので、綿毛のイメージなどを説明したりしながら、できるだけ興味をもらいつつ頭に入れてもらうことが重要になるかと思います。今回は、ついでにキク科の植物にどんなものがあるかと言った話をしながら紹介することで割とスムーズに受け入れてもらえたかと思っています。ちなみに、他の主なキク科の植物としては、キク、ヒマワリ、ゴボウ、マリーゴールド、カモミール、ガーベラなどがあります。

さて、余談ですが、タンポポはなかなかよくできた仕組みで生き延びています。タンポポは背の低い植物なので、他の植物が繁殖しにくい人通りの多い場所などで繁殖しています。それが可能なように根を深くまで張り、根に栄養を蓄えることで万が一地上部分がダメになっても、またすぐに生えてくることができるようになっているそうです。ちなみに、タンポポにはカントウタンポポなどの在来種と外来種のセイヨウタンポポがあります。見分け方は、花の根元のガクと呼ばれる緑色の部分が反り返っているのが外来種で、反り返っていないのが在来種だそうです。また在来種は春にしか咲かないのに対して、外来種は春以外にも花を咲かせるという違いもあります。そうしたこともあって、近年都市部では外来種が増えていますが、自然が残っている場所では在来種も健在で、東京では明治神宮などで在来種が見られるそうです。本日もお読みいただきありがとうございました。

本日は、タンポポにちなんだクイズです。タンポポは、その葉の形がある動物の歯に似ていることから英語では「~~の歯」という意味の名前がついています。さて、その動物とはなんでしょう?


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アルカリ

先日の歴史の授業で「鎌倉時代から、草木を焼いた灰である草木灰(そうもくばい)を肥料として使うようになった」という説明をした際に「酸性・アルカリ性」の「アルカリ」というのはアラビア語で「灰」という意味だという説明をしたので、ご紹介したいと思います。


アラビア語では、単語の前に「アル」という言葉がよく付けられます。「アルカリ」は「アル」+「カリ」で「カリ」は「灰」を表します。元素の「カリウム」もこの「カリ」というアラビア語に由来するそうです。他にも「アルコール」もアラビア語起源とされ、中東の放送局「アルジャジーラ」は「半島」という意味のアラビア語ですし、「アルゴリズム」という数学・コンピュータの用語は面白いことに「アル・フワーリズミ」というイスラムの数学者の名前に由来するそうです。


草木などを燃やした灰を水に溶かすとアルカリ性になることから「アルカリ」という名前が付けられたそうです。雨が多い日本の土は基本的に酸性になりやすく、アルカリ性で土を中和できるうえにカリウムなどを含んで肥料としても有効なことから草木灰が肥料として有効活用されてきたそうです。ちなみに、雨が多いと土が酸性になるのは、空気中の二酸化炭素を含んだ酸性の雨水が多く降って来ることで酸性になることや、土の中のアルカリの成分を雨水が流してしまうことなどによるそうです。

アジサイ

さて、土が酸性かどうかは、実はアジサイの花の色で知ることができます。酸性の土では土の中のアルミニウムが良く溶けアジサイに吸収されるため青いアジサイになり、中性やアルカリ性の土ではアルミニウムがあまり溶けないことから赤いアジサイになるのだそうです。ですから、同じ敷地で青と赤のアジサイが咲いている場合には、人為的に一部の土をアルカリ性にしていることが多いようです。酸性やアルカリ性についての学習は覚えることも結構あって苦手としている生徒も多いので、少しでも身近な話に近づけて親しんでもらえるようにしていきたいと思います。

お読みいただきありがとうございました!


本日は、アラビア語にちなんだクイズです。アラビア語でお父さんを呼ぶときには何と言うでしょう?

ア ヤバイ  イ クサイ  ウ ウザイ



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低気圧とは?

冬期講習で朝から晩までバタバタしていて更新が遅れてしまいました。申し訳ありません。お陰様で、少し疲れはありますが、スタッフも生徒たちも風邪などもほとんどなく、元気に頑張れています。さて、昨日理科を教えていて低気圧の話になりましたので、ご紹介したいと思います。


昨日出てきた問題は「「風は低気圧から高気圧に向けて吹くか?」それとも「高気圧から低気圧に向かって吹くか?」」というものでした。答えは高気圧から低気圧です。低気圧というのは「周囲に比べて空気が少なく気圧が低くなっている部分」のことを指します。ですから、何ヘクトパスカル以下が低気圧といったきまりはありません。周囲に比べて低ければ、1気圧(1013ヘクトパスカル)よりも気圧が高くても低気圧ということになります。

低気圧

さて、低気圧の部分は簡単に言えば空気が周囲より少ない状態ですので、周辺から空気が流れ込んでくることになります。そうして集まってきた空気が中心部分で上に向かって上昇するため低気圧の中心では上昇気流が発生し、その結果上昇した水蒸気が冷やされて水滴や氷となり、雨や雪となって降ってくるため、低気圧の場所は天気が悪くなるわけです。


生徒に、その原理をわかってもらうためによく引き合いに出すのが「東京ドーム」と「掃除機」です。東京ドームは内部の気圧を高くすることで、空気の力で屋根を持ち上げています。そのため、東京ドームの出入り口では気圧が低い外に向かって強い風が吹くことになります。東京ドームでは、そうして出ていく空気を減らすために回転ドアが採用されていますが、試合終了時などの大量の出場が必要な際にはバランスドアという特殊なドアを開けるため、その部分ではドームから噴き出す強い風を体感できます。逆に掃除機の方はファンを使って内部の空気を外に出すことで内部が低気圧になっています。掃除機の内部は900ヘクトパスカル台前半という大型台風並みの低気圧になっているので、外から勢いよく空気が入り込み、その空気と一緒にゴミが吸い込まれるという訳です。ちなみに、掃除機内部での空気の吸引速度は時速200キロにもなるそうで、そのためダニなども大半が衝突死するそうです。

理科はイメージが出来たり、身近なことに引き寄せられるとスムーズに頭に入ることもあるので、工夫して教えていきたいと思います。


最後までお読みいただき、ありがとうございました。





今日は今年の掃除機にちなんだ問題です。ダイソンなどで知られるサイクロン掃除機の「サイクロン」とはどの地域で発生する低気圧でしょう?





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