효소의 작용에 미치는 온도, PH 및 salt의 영향

소개글

효소의 작용에 미치는 온도, PH 및 salt의 영향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. Introduction

3. 재료

4. Methods

5. Data 및 결과분석

6. Discussion

7. 참고문헌

본문내용

색 → 투명해짐
→ 온도가 높아질수록 녹말용액이 잘 분해된 것을 요오드 반응의 색깔로 확인해볼수 있다. 온도가 높아질수록 용액이 투명해진 것은 녹말이 분해되어 요오드-녹말 반응이 일어나지 않았기 때문이다. 결론은 4oC, 40oC, 70oC 중에서는 70oC에서 녹말이 가장 잘 분해되었다는 것을 확인할 수 있다. 즉 70oC에서 amylase의 활성이 최대로 된다.
실험2. 효소의 작용에 미치는 pH의 영향
시험관
조작 변인
색깔 변화
시험관1
pH 3.0 +amylase
연남 남색
시험관2
pH 7.0 +amylase
남색
시험관3
pH 10.0 +amylase
투명해짐
→ 어떤 일관된 결과를 보여주고 있지 못하다. pH 10에서 반응이 최대로 일어났다는 것을 시험관3이 투명해졌다는 것으로부터 알 수 있고, 그 다음은 시험관 1이라는 것을 알 수 있다. pH 7인 시험관2에서는 반응이 거의 일어나지 않아 시험관의 색깔이 남색 거의 그대로 있다. 결론은 pH 10에서 녹말이 가장 잘 분해된다는 것이다.
실험3. 효소의 작용에 미치는 salt의 영향
시험관
조작 변인
색깔 변화
시험관1
D.W.
1. 농도가 진해질수록 색깔도 진해진다.
2. 연한 남색 -> 남색 -> 진한 남색.
시험관2
5% nacl
시험관3
10% nacl
시험관4
20% nacl
→ 일관된 결과를 보여주고 있다. nacl의 농도가 진해질수록 색깔도 진해지고 있으므로, 높은 nacl의 농도가 높아질수록 녹말이 잘 분해되지 않는다는 것을 알 수 있다. 증류수에서 효소의 활성이 최대화된다.
6. Discussion
●조교님의 실험결과
실험1. 효소의 작용에 미치는 온도의 영향
0℃
40℃
70℃
-
+
-
+
-
+
5분 지나도 보라색
약 1분후 무색
실험2. 효소의 작용에 미치는 pH의 영향
TE buffer
pH 3.0
pH 7.0
pH 10.0
2분후 변화
청남색; 녹말침전
무색; 침전없음
무색; 침전없음
실험3. 효소의 작용에 미치는 salt의 영향
⇒ 농도가 진해질수록 침전이 많아지고 용액의 색깔이 짙어짐.
≪D.W 5% NaCl 10% NaCl 20% NaCl≫
조교님의 실험결과와 우리들이 직접 실험한 결과는 거의 비슷하게 나왔다. 하지만 실험2에서 차이가 생겼다. pH7.0일 때 우리의 실험 결과는 남색으로 녹말이 분해가 되지 않았지만, 조교님의 실험결과에서는 시험관이 투명해졌다. 녹말이 완전히 분해된 것이다. amylase가 입에서 작용하는 것을 생각해보면, pH7.0에서 녹말이 분해되는 것은 당연한 일이다. 즉 우리의 실험결과가 잘못된 것이다. 일단 실험시간에 정신이 없는틈에 다른 시험관과 바뀌었다거나..-_-; 아니면 시험관이 쏟아지는 바람에 실험을 다시 하면서 시간이 충분하지 않아 녹말이 제대로 분해되지 않았을 가능성을 생각해볼 수 있다.
Questions
1) 사람은 종이를 소화시킬 수 없는데 다른 특정한 동물은 종이를 소화시킬 수 있다.
그 이유는 무엇인가?
종이는 셀룰로오스가 주성분이다. 셀룰로오스는 β포도당의 중합체이다. β포도당을 분해하려면 특정효소가 필요하다. 그 효소는 셀룰라아제인데, 사람을 비롯한 동물의 체내에서는 생산되지 않는다. 일부 초식들이 식물을 섭취해서 소화시킬 수 있는 이유는 장내에 셀룰라아제를 분비하는 세균이 있기 때문이다. 즉 효소의 기질 특이성 때문에 셀룰라아제를 분비하지 않는 사람은 종이를 소화시킬수 없는 것이다.
2) 효소의 최적 온도, pH, salt 조건을 정확히 찾기 위해서는 실험계획을 어떻게 세우면 좋은가?
이번 실험에서는 실험1이나 실험2에서는 구간을 3개, 실험 3에서는 4개. 즉 구간의 범위를 너무 크게 나누었다. 일단 구간 3개로 나눈 다음에 실험을 하고 셋 중에 효소가 가장 큰 활성을 가지는 구간을 택한다. 그 구간 근처에서 다시 구간을 작게 나누어 실험하면서 실험하다보면 우리가 얻은 근사값이 참값에 상당히 가까워질 수 있을 것이다. 그리고 녹말은 분해되어서 포도당이 된다. 요오드 반응뿐만이 아니라 베네딕트 용액이나 펠링 용액을 사용하여 분해 산물인 포도당을 검출한다면 반응 여부를 더욱 확실히 알 수 있을 것이다.
3) 요오드-녹말 반응의 원리는 무엇인가?
녹말의 구조는 글루코오스가 단량체로 하여 알파-1,4 결합을 이루는 아밀로오즈와 알파-1,4 결합의 주사슬에 알파-1,6 결합을 하는 아밀로펙틴으로 이루어져 있다. 녹말의 구조를 보면 글루코오스로 이루어진 커다란 사슬 모양인데 요오드-요오드 칼륨 용액을 처리하게 되면 요오드와 요오드칼륨이 이 사슬안으로 끼여들어가서 진한 청남색으로 나타나게 된다.
여기에 효소 처리(아밀라아제)나 가수분해(열,산 가수분해)처리를 하게 되면 사슬이 깨어지고 여기에 끼여 있던 요오드와 요오드칼륨이 떨어져나와서 용액에 희석 되므로 옅은 청색으로 변하게 된다.
4) pH10.0에서도 녹말 분해 반응이 나타나는 이유는 무엇인가?
그것은 pH10.0에서도 효소가 어느정도 활성을 띄기 때문이다. pH에 따라 효소가 활성을 띄는 정도만 다를 뿐 amylase를 분해할 수는 있는 것이다. 즉 주변에서 효소의 기능을 정지시킬 정도의 상황(예를 들어 높은 온도에서 단백질의 변성)만 아니라면 효소는 활동을 계속해서 기질과 결합하며 분해할 수 있다.
7. 참고문헌
●Lehninger, A.L., D.L. Nelson, M.M. Cox. 1993. Principles of Biochemistry. 2nd ed. Worth Publishers. p. 198-222, 298-311.
●한국생화학회 교재편찬위원회. 1975. 실험생화학. 서울:탐구당. p. 96-100.
●Life 6th edition, Purves 외 3명, Sinauer & Freeman Pub. pp 44~46, 104~105, 901
●http://biosci.snu.ac.kr/ (핸드아웃 자료)
●HighTop 생물II, 서평웅 목창수 공저, 두산동아, pp 112~113, 161, 92~94
●아주대학교 교수, 생물학 실험, 제6판, 아주대학교출판부, 경기도 수원, 2004년 출판 40～42p
●생화학 제 3판 .의학문화사. 김윤수. 7~23p

키워드

효소,   온도,   pH,   salt,   탄수화물,   아밀라아제