맛있는 음식을 보면 입에서 군침이 돌죠? 그리고 음식은 꼭꼭 씹어 먹어야 건강하게 된다고 어려서부터 들으셨죠? 이번 실험은 우리 몸 속에서 침이 하는 역할을 직접 눈으로 확인하는 거랍니다. 그리고 우리 몸 속에 칼슘이 없으면 어떻게 되는지 직접 한번 실험해 봅시다.
기분이 나쁘거나 화가 나면 침을 뱉는 사람들이 있지요? 그러나 침은 그렇게 사용하라고 우리 몸 속에서 생산되는 게 아니랍니다. 자! 침이 우리에게 왜 필요한지 알아보도록 합시다. 실험재료로는 요오드, 요오드화 칼륨, 가용성 녹말, 그리고 여러분의 침이 필요해요.
누구의 침에 아밀라아제가 많을까요?
먼저 비커에 1백㎖의 물을 붓고 자신의 침 약 2㎖를 가해 저어서 녹이세요. 여기에 요오드 용액 4~5㎖를 더합니다. 요오드 용액은 50㎖의 증류수에 요오드화칼륨 2.5g을 더해 녹인 후 요오드 1g을 더하고 다 녹을 때까지 저어주면 되죠. 위의 비커에 15㎖정도의 더운물에 가용성 녹말 5g을 넣어서 만든 녹말 용액 20방울을 가하고 저어주면 용액은 옅은 보라색이 될 거예요. 용액을 수분 동안 그대로 놓아 두세요.
무슨 일이 생길까요? 보라색이 사라져 버리죠? 어떻게 된 걸까요? 침에는 아밀라아제라는 효소가 있는데, 이는 녹말을 간단한 당으로 분해시키는 것을 돕는 효소죠. 녹말은 요오드와 만나면 보라색을 나타내는데, 녹말이 아밀라아제에 의해서 분해돼 없어지면 보라색도 함께 사라져 버리는 겁니다.
어떤 경우 침의 아밀라아제 농도는 매우 낮을 수 있어요. 그러니까 친구들과 함께 실험해 보면 누구의 침이 가장 아밀라아제를 많이 포함하고 있는지 겨루어 볼 수 있어요. 그리고 침을 가열해 끓인 후 똑같은 방법으로 실험해 보세요. 그러면 어떻게 될까요? 아밀라아제와 같은 효소는 열에 의해서 파괴되기 때문에 끓이면 위와 같은 기능을 할 수 없겠죠?
칼슘은 우리 몸 속에서 어떤 구실을 할까요?
우리 몸은 다른 무기물보다 칼슘을 많이 포함하고 있으며 이 칼슘의 99%가 뼈에 포함돼 있어요. 이번 실험에서는 닭다리의 긴 뼈에서 화학적으로 칼슘이온을 제거해 뼈가 어떻게 되는지를 확인해 칼슘의 역할을 알아보는 겁니다. 실험에 사용 한다고 아빠에게 통닭 좀 사다 주시라고 하세요. 온가족이 모여서 통닭은 맛있게 먹고 다리뼈만 있으면 돼요.
그릇에 식초와 닭다리뼈를 넣고 비닐랩으로 밀폐해 주세요. 그리고 2~3일이 지난 다음 다시 한 번 식초를 갈아 주고 다시 3일 정도 지난 후 뼈가 어떻게 됐나 확인해 보세요. 꺼내서 물로 씻어내고 구부려 보세요. 마치 고무처럼 휘어지지요?
자! 이제 우리 몸 속에 칼슘이 없으면 어떻게 될 지 알겠지요? 뼈에 있는 칼슘은 안정하고, 녹지 않은 복잡한 구조의 인(P)과 결합한 형태로 존재하는데, 식초에 들어간 칼슘은 뼈에서 분리돼 녹아 버리죠.
칼슘 외에는 뼈에 단단한 구조를 유지하는 성분이 없기 때문에 닭뼈는 힘을 잃어서 유연하고 고무처럼 변하게 되죠. 뼈가 그렇게 된다면 여러분의 모습이 어떨지 상상해 보세요.
달걀로 비슷한 실험을 할 수 있어요. 달걀 껍질은 주로 칼슘 화합물로 이루어져 있으므로 식초에 담가 두면 달걀도 역시 물렁물렁하게 되죠. 달걀껍질은 완전히 녹고 단지 달걀을 지탱해주는 얇은 막만이 남게 될 거예요.
국화꽃 만들기
이번에는 국화꽃을 만들어 봅시다. 우선 30㎖ 의 플라스크에 황 10g을 넣으세요. 그리고 여기에 톨루엔을 플라스크 부피의 약 1/3정도 되도록 넣어요. 길이가 30㎝ 정도 되는 유리관을 장치한 고무마개로 플라스크를 막고서 황이 완전히 용해될 때까지 가열하세요. 이때 유리판을 30㎝ 정도로 길게 한 것은 톨루엔에 인화되지 않도록 하는 것이기 때문에 꼭 지켜야 돼요. 황이 완전히 용해됐으면 가열을 멈추고 그대로 냉각하면 됩니다. 1~2시간이 지나면 결정이 생기는 것을 볼 수 있을 거예요.
황은 고무모양의 황, 사방황과 단사황의 결정으로 존재하는데, 이 실험은 단사황으로 만드는 거예요. 주의할 사항은 유리관의 끝에서 나오는 톨루엔 가스에 인화되지 않도록 하는 것이 가장 중요하고 환기가 잘 되는 넓은 곳에서 실험하는 것이 필요해요.