광합성 색소의 분리 - 예비, 결과보고서

목차

< 예비 보고서 >
실험 목적
실험 원리
실험 방법

< 결과 보고서 >
실험 결과
실험 토의(문제)
고찰.
참고문헌

본문내용

광선이 차단된 엽록체
약간의 검은 점이 있음
3. 식물의 가스교환에 대한 관찰 결과를 아래 표에 정리하시오.
반 응 결 과
광선 조사
기포가 많고, 노란색을 띔
광선 차단
기포가 매우 적고 빨간색을 띔
◎ 문 제
1. Hill 반응이 진행되면 푸른색의 dichlorophenol indophenol이 탈색되는 이유를 생각해 보시오.
-> 위의 원리에서도 설명했듯이 Hill반응에서 엽록체를 분리시켜 전자수용체가 결여된다. 여기서 전자수용체를 대신해 dichlorophenol indophenol가 전자수용체의 역할을 한 다. 여기서 dichlorophenol indophenol는 산화하면 푸른색을 띄므로 탈색되는 것이다.
2. 잎에서 광합성 저장물질이 저장되는 부위는 어디이며 그 이유를 생각해 보시오.
(문제의 의도를 정확하게 파악하기 어려움)
-> 광합성 저장 물질은 포도당인데 이것은 녹말로 변형되어 식물의 뿌리, 잎, 줄기, 열매 등등 곳곳에 저장된다. 식물이 생장하거나 생식을 위해 필요할 때 녹말이 포도당으로 다시 전환되어 에너지를 공급한다. 포도당이 녹말로 저장되는 이유는 포도당은 수용성 이지만 녹말은 분자가 크고 물에 녹지 않기 때문에 이동하기 쉽지 않다. 그래서 저장 될 때는 녹말로 저장되지만 에너지를 필요로 하는 부분으로 이동할 때는 포도당으로 전 환되어 이동하는 것이다.
3. 광선의 존재 유무에 의하여 나타난 가스교환에 대한 실험 결과의 차이를 설명하시오.
-> Phenol red는 알칼리에서 붉은색, 산성에서는 노란색을 띈다. 광선을 조사한 시험관은 노란색을 띄었으며, 기포가 많았다. 그러나 광선을 조사하지 않은 실험관에서는 기포가 매우 적고 붉은색을 띄었다.
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
<빨강색> <노랑색>
즉, 광선을 조사해준 시험관에서는 광합성을 하여 산소가 발생하고(이 산소가 기포이 다), 그 산소와 물 그리고 빛이 반응하여 수소이온을 내 산성을 띈다. 광선을 조사해주 지 않은 시험관에서는 호흡이 일어나 이산화탄소가 발생하였고(매우 작은 양의 기포) 일 정 산소에 반응하는 호흡이라서 이산화탄소의 발생이 작았을 것이라는 것을 생각해 볼수 있다.
4. 광합성과 세포호흡을 비교하고 고찰하시오.
세 포 호 흡
광 합 성
작용이 일어나는
세포 내 기관
미토콘드리아
엽록체
대사 작용
이화작용
동화작용
대사 형태
산소를 이용하여 포도당을 분해, 에너지 방출
탄소고정으로 에너지 합성,
에너지 저장
반응 구분
해당과정, TCL회로, 전자전달계
명반응, 암반응
빛
6CO2 + 12 H2O ↔ C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
광합성은 위의 반응식이 오른쪽으로 일어나 포도당과 에너지를 만드는 것이고 호흡은 반응이 왼쪽으로 일어나 에너지와 포도당을 분해하여 방출하는 것이다. 엽록체를 갖고 있는 곳에서만 일어난다.
보통 낮에는 빛이 있기 때문에 명반응이 활발하게 일어나서 광합성양이 호흡량보다 많아진다. 여기서 보상점이란 개념이 나온다. 호흡량과 광합성양이 같은 점을 말하는 것이다.
밤에는 빛이 없기 때문에 명반응에서 암반응에 필요한 산물을 합성하지 못한다. 따라서 광합성은 일어나지 않고 호흡이 많이 일어나 잎에서 이산화탄소 방출이 활발하다. 또 호흡은 광합성과 다르게 잎 뿐 만 아니라 식물의 줄기, 뿌리 등 식물 전체에서 일어난다.
◎ 고 찰
광합성은 우리가 잘 알고 있듯이 식물이 에너지를 얻는 대사과정이다. 광합성은 엽록체가 있는 부분에서 일어나는데, 이번 실험에서는 식물의 광합성에 어떤 요소가 필요하며 광합성 물질이 어디에서 저장되며, 빛의 유무에 따른 가스교환의 원리를 알아보는 실험이었다. 처음 Hill반응은 엽록체가 있을 때와 없을 때, 빛을 조건으로 사용하여 dichlorophenol indophenol의 산화와 환원에 따른 엽록체의 산소 발생률을 알아보았다. 위의 질문에서도 알 수 있듯이 이 시약이 산화하면 푸른색을 띄는데 엽록체가 존재하면 이것을 환원시키고 산소를 발생 시킨다. 우리가 한 실험 결과에서도 엽록체가 있고 광선을 조사시킨 시험관은 처음 푸른색에서 나중에 투명하게 변하였지만 엽록체가 존재하더라도 빛이 없거나, 엽록체가 존재하지 않은 시험관은 푸른색이 없어지지 않아 엽록소가 하는 역할과 빛에 따른 엽록소의 반응을 알아 볼 수 있었다. 우리 실험에서는 특히나 엽록소의 반응이 잘 일어나 엽록체가 존재하는데 광선을 조사한 시험관의 색깔 변화가 뚜렷하게 일어났다.
광합성 저장물질을 알아보는 실험에서는 메탄올로 탈색시킨 후 빛의 유무를 다르게 한 두 식물에 요오드용액을 떨어뜨렸을 때 녹말, 즉 광합성 산물의 생성유무를 알아보는 실험이었다. 물론 빛을 쬐어준 식물이 포도당을 합성하여 녹말을 생성하므로 요오드용액을 떨어뜨리고 한참 뒤 검은색 점이 많이 보였다. 사실 빛을 쬐어주지 않은 곳에서도 약간의 검은점 들이 보였지만 많이 보이진 않았다. 우리가 직접 실험과정을 따라 준비하지 않아서 어디서 실험결과가 오차가 나게 하였는지 고찰해 볼 수 없었지만 아마 빛이 없어야 하는 조건이 제대로 이루어 지지 않은 듯하다. 세 번째 가스교환 실험은 페놀레드가 산성과 알칼리성에서 각각 띄는 색깔을 비교하여 광선의 유무에 따라 가스교환이 어떻게 일어났는지 알아보는 실험이었다. 사실 실험결과를 직접 관찰하지 못하여 책에 나와 있는 페놀레드의 반응식과 다른 사람이 관찰한 결과로 가스교환의 원리를 생각해 볼 수밖에 없었다. 위의 질문에서 답했듯이 광선을 조사한 실험관에서는 광합성이 일어나서 산소를 발생 시켰을 것이다. 이 산소가 기포이고 광합성에서 나온 물이 광분해하여 수소이온을 생성 시켰을 것이다. 광선이 조사되지 않은 시험관은 호흡만 일어났기 때문에 한정된 시험관 내의 산소를 통해 이산화탄소를 생성 시켰고, 이 이산화탄소가 약간의 기포일 것이란 것을 생각 해 볼 수 있었다.
이 세 가지 실험을 통해서 광합성에서의 엽록체의 역할, 저장물질, 빛의 유무에 따른 광합성 등을 알 수 있었다. 사실 이번 실험은 예전에 배운 것을 토대로 알아보는 실험이었기 때문에 그리 힘든 것은 없었지만 Hill반응의 원리와 실험과정을 익히는 것이 새로웠다.

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