생화학 실험 결과보고서

소개글

생화학 실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 용액의 조제 방법
2. 산/염기 적정
3. pH 측정 및 완충용액 제조
4. 탄수화물 정량실험 : 환원성 시험
5. 탄수화물 정성실험 : Somogyi-Nelson method
6. 분광법
7. 단백질의 정량실험 : Lowry method
8. 탄수화물 정성실험 : Thin layer chromatography (TLC)
9. 효소의 작용과 효소의 활성 (온도와의 관계)
10. 효소의 활성 (농도 및 반응 pH와의 관계)

본문내용

에서 반응 시킨 것이다. 저온에서는 분자 운동이 느려 효소-기질 복합체가 잘 형성되지 않아 amylase의 활성이 낮아진다. 따라서 엿당으로 분해되지 않은 녹말이 많아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 흡광도의 값은 1.420으로 반응이 없는 시험관과 비교해 보았을 때 녹말의 분해가 조금 일어난 것으로 보인다.
시험관 3은 녹말을 분해하는 효소가 들어있는 침이 아니라 증류수를 넣었기 때문에 amylase가 녹말을 엿당으로 분해하지 않아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 또한 흡광도의 값이 1.498 인 것으로 보아 녹말의 분해 반응이 없는 것을 알 수 있다.
시험관 4는 amylase를 넣고 25℃에서 반응 시킨 것이다. 최적 온도보다 낮지만 4℃보다는 높은 온도이기 때문에 4℃에서 보다는 amylase의 활성이 높다. 효소는 최적온도에서 온도가 높아질수록 반응 속도가 증가하기 때문이다. 그러나 최적온도보다는 낮기 때문에 엿당으로 분해되지 않은 녹말이 많아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 흡광도의 값은 0.952로 4℃에서보다는 녹말의 분해가 많이 일어났지만 36℃에서 보다는 녹말이 많기 때문에 효소의 활성이 낮은 것을 알 수 있다.
시험관 5는 녹말을 분해하는 효소가 들어있는 침이 아니라 증류수를 넣었기 때문에 amylase가 녹말을 엿당으로 분해하지 않아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 또한 흡광도의 값이 1.572 인 것으로 보아 녹말의 분해 반응이 없는 것을 알 수 있다.
시험관 6은 amylase를 넣고 36℃에서 반응 시킨 것이다. amylase의 활성화되는 최적 온도를 만족하고 있으므로 amylase가 녹말을 엿당으로 분해한다. 따라서 녹말이 분해가 되어 I2-KI용액을 떨어뜨려도 색이 청남색으로 되지 않고, 엷은 갈색을 띤다. 흡광도의 값은 0.412로 제일 낮은 수치이므로 녹말이 엿당으로 분해된 것을 알 수 있다.
시험관 7은 녹말을 분해하는 효소가 들어있는 침이 아니라 증류수를 넣었기 때문에 amylase가 녹말을 엿당으로 분해하지 않아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 또한 흡광도의 값이 1.520 인 것으로 보아 녹말의 분해 반응이 없는 것을 알 수 있다.
시험관 8은 amylase를 넣고 100℃에서 반응 시킨 것이다. 효소는 최적 온도보다 지나치게 높은 온도에서는 반응 속도가 급격히 감소한다. 고온에서는 효소의 단백질 부분이 열에 의해 변성되어 효소의 입체 구조가 변형되거나 파괴되어 더 이상 효소-기질 복합체를 형성할 수 없기 때문이다. 따라서 amylase가 녹말을 엿당으로 분해하지 않아 I2-KI용액을 떨어뜨리면 색이 청남색으로 변한다. 또한 흡광도의 값이 1.537 인 것으로 보아 녹말의 분해 반응이 없는 것을 알 수 있다.
실험의 결과로부터 소화효소인 amylase가 작용할 수 있는 최적 온도는 36℃인 것을 알 수 있다.
(7) References
- 효소학/ 이호선, 송중섭, 유귀엽/ 아트하우스/ p.14~16
- 핵심효소학/ 김영재/ 월드사이언스/ p.53~55, p.58~59, p.66~68
10. <효소의 활성 (농도 및 반응 pH와의 관계) 실험 결과>
1) 농도 및 시간에 따른 amylase의 활성
0 min
amylase
원액
1/2
1/4
1/8
Abs
(660nm)
0.047
0.059
0.077
0.100
5 min
amylase
원액
1/2
1/4
1/8
Abs
(660nm)
0.041
0.046
0.051
0.048
10 min
amylase
원액
1/2
1/4
1/8
Abs
(660nm)
0.042
0.041
0.045
0.052
효소의 농도는 효소가 촉매 하는 반응의 속도에 영향을 준다. 효소가 촉매 하는 반응의 속도는 원칙적으로 효소량에 비례한다. 기질의 농도가 충분한 경우 효소의 농도가 증가할수록 반응 속도도 비례하여 증가한다. 효소-기질 복합체가 많이 만들어지기 때문이다.
원액의 흡광도가 제일 낮고 1/2, 1/4, 1/8 순서로 흡광도의 값이 높아지는 것으로 보아 희석할수록 효소의 농도가 낮아지기 때문에 효소의 반응이 줄어드는 것을 알 수 있다. 또한 시간이 지남에 따라 점점 흡광도의 값이 낮아지는 것으로 보아 효소의 활성반응은 시간에 지남에 따라 높아지는 것을 알 수 있다.
2) pH에 따른 amylase의 활성
amylase
pH4
pH7
pH10
Abs
(660nm)
0.037
0.028
0.061
pH7에서 흡광도 값이 제일 낮은 것으로 보아 amylase는 pH7이 최적의 pH인 것을 알 수 있다. 또한 흡광도 값이 pH10보다는 pH4에서 더 낮은 것으로 보아 pH10보다는 pH4에서 amylase가 더 활성을 띠는 것으로 보인다. pH10이 흡광도가 제일 높으므로 amylase의 활성이 제일 낮은 것을 알 수 있다.
효소는 단백질로 이루어진 물질로 아미노산들이 3차원적으로 뭉쳐 있는 구조를 가지고 있다. 온도나 pH는 효소 단백질의 구조와 활성에 직접으로 영향을 주어 촉매 하는 반응의 속도에 영향을 미친다. 효소의 활성자리에서 중요한 기능을 하고 있는 아미노산의 곁사슬이 약한 산과 염기로서 작용하고 있기 때문에 대부분의 효소에 있어서 pH의 변화는 효소 단백질의 아미노기, 카복실기 그리고 다른 이온화 될 수 있는 잔기들의 이온화에 크게 영향을 미친다. 이온화될 수 있는 기타 잔기가 효소 단백질의 구조를 유지하는 상호작용에 중요한 역할을 하고 있는 경우도 있기 때문이다. 또한 기질 자체도 이온화될 수 있는 작용기들을 가지고 있으며, 이러한 이온 형태들 중의 하나가 효소와 우선적으로 상호작용할 수도 있다. 단백질 내에는 많은 수소 결합이 있는데, pH에 따라 수소 결합 정도가 달라져 구조가 바뀌게 된다. 효소의 구조가 바뀌게 되면 효소는 특이적으로 반응했던 기질과 더 이상 효과적으로 결합하지 못하게 된다.
3) References
- 일반 화학 제11판/ Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby/ 사이플러스/ p.205
- 핵심효소학/ 김영재/ 월드사이언스/ p.64~67

키워드

용액,   산염기,   pH,   완충용액,   탄수화물,   단백질,   정량,   정성,   분광법