[실험레포트][실험레포트자료]Isolation of Thyl akoids and Chloroplasts 생명과학

소개글

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목차

Exp.7. Photosynthesis Ⅰ :
Isolation of Thylakoids and Chloroplasts

Exp.8. Photosynthesis Ⅱ:
Hill reaction & chlorophyll fluorescence

1. 광합성의 명반응

본문내용

엽록소에는chlorophyll a와 b 두 종류가 있는데 둘 다 가시광선 중에서 파장이 짧은 500 nm 이하와 파장이 긴 600 nm 이상의 빛을 흡수하기 때문에 초록색을 나타낸다. 엽록소는 헤모글로빈과 마찬가지로 porphine 구조를 기본으로 하지만 중심에 마그네슘이 들어 있다. 헤모글로빈에는 철이 들어 있어 붉은 색을 나타내는데 엽록소에서는 마그네슘이 초록색을 나타내는 데 관여한다. 한 분자가 장파장과 단파장을 동시에 흡수하는 경우이다. 따라서 600nm파장에서 빛 흡수가 최대치이기 때문에 이 파장을 사용하였다.
실험결과를 분석해보면, 우선 틸라코이드액을 넣지 않은 test tube를 control로 사용하여 DCPIP와 buffer만 있을 때의 흡광도는 0.093이다. 틸라코이드는 없지만 DCPIP가 빛에는 반응하기 때문에 흡광도가 나왔고, 측정값이 가장 작다.
엽록체의 전자전달 활성에 미치는 광량의 영향을 살펴보기 위해서 광원으로부터 5, 10, 20㎝되는 거리에 시험관을 배치하여 DCPIP가 환원되는 정도를 측정하였다. 광원으로부터 5㎝ 지점에서 반응시켰을 때 흡광도는 0.777, 10cm에서는 0.772, 20cm에서는 0.765으로 흡광도가 점차 감소하였다. 흡광도는 물질층이 빛을 흡수하는 량을 나타내는 것으로써 이 결과값으로 보아 광원으로부터의 거리가 멀수록 빛의 양이 적어지고 광합성도 적게 일어난다는 것을 알 수 있다.
시험관을 호일로 감싸 암처리 하였을 때에는 광합성이 일어나지 않으므로 색이 변화가 없으며, 흡광도도 변화가 나타나지 않아야 하지만, 우리 실험에서는 호일로 감싼 시험관의 흡광도가 0.773이라는 측정값이 나왔다. 하지만 같은 거리에 두었던 광합성이 가장 활발하게 일어났을 것인 5cm의 시험관보다는 흡광도가 작게 나왔으므로 광합성이 저해되었다는 것은 확인할 수 있었다.
마지막으로 실험한 것은 DCMU를 처리한 것이다. DCMU는 광합성을 저해하는 제초제의 일종으로, 페닐기에 클로로가 하나만 붙은 화합물(CMU)도 같은 작용을 한다. 이 약제는 고등식물이나 조류(藻類)의 광합성계이고, 산소 발생을 수반하는 광화학반응계(광화학계Ⅱ)의 전자수용계에 특이적으로 결합하며 광화학반응을 저해한다. 그 작용은 강력하여 통상, 10-5몰 정도에서 광합성은 완전히 정지한다. 광화학반응의 정지와 함께 엽록체 내의 엽록소a가 발생하는 형광이 증강하지만 이 현상을 이용하여 수권의 식물플랑크톤의 광합성을 측정하는 방법이 개발되어 수권생태학에서 사용하고 있다. 동종의 저해는 트리아딘계의 화합물 등 페닐요소계 이외에서도 발견되고 있다.
시험관에 전자전달 저해제인 DCMU를 일정량 넣은 시험관의 흡광도는 0.810로, 빛으로부터 5cm거리의 시험관보다 높은 값이 나왔다. 같은 거리에서 측정한 5cm거리의 시험관보다는 높은 값이 나왔으므로 DCMU에 의해 광합성이 저해되었다는 것을 확인할 수 있었다.
이러한 실험결과로부터 광합성의 명반응은 환원력이 제공되어야하며 광합성능은 빛을 받는 정도에 따라 달라지고, 빛을 받지 못하거나 제초제와 같은 광합성 저해제에 의해 저해된다는 것을 확인할 수 있었다.
Ⅵ. References
1. 권영명/‘엽록체’ in 식물생리학/아카데미서적/1997
2. 홍영남/‘명반응’ in 생명과학/라이프사이언스/2011
3. 강원희/‘광합성’ in 일반식물학/월드사이언스/2008
4. 강영희/‘Hill reaction’, ‘EDTA\', \'DCMU\', \'원심분리’ in 생명과학대사전/아카데미서적 /2008
5. 오순자/‘엽록소형광 분석을 이용한 식물의 광합성 연구’ in 제 2 권 제 1호/2009년 2월

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