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생물학 실험 - 식물의 호흡
※실험 목적 및 개요
발아 중인 콩을 이용하여 식물의 호흡량을 측정하는 방법을 배우고 환경요인이 호흡에 미치는 효과를 조사한다.
※배경이론1)
세포호흡은 해당과정, 피루브산 산화와 시트르산 회로, 전자전달계와 산화적 인산화의 과정을 통해 이루어진다.
해당과정
-1분자의 포도당이 2분자의 피루브산으로 분해되는 과정
-세포질에서 일어나며, 2가지 주요 단계가 존재한다.
1.에너지 투자기로서 2개의 ATP를 소비한다.
2.에너지 회수기로서 4개의 ATP와 2개의 NADH가 생성된다. 해당과정에서는 CO2가 방출 되지도 않고, O2의 존재와도 관계가 없다. 무산소 상태에서 일어난다.
피루브산 산화의 반응
시트르산 회로의 반응
전자전달계와 산화적 인산화
전자전달계에서 전자는 미토콘드리아 내막의 단백질복합체를 통해 흐른다.
기질수준 인산화
-포도당 1분자 당
-해당과정에서 2 ATP
-시트르산 회로 2 ATP
-총 4분자의 ATP가 생성
따라서 포도당에서 추출된 에너지의 대부분은 NADH와 FADH2에 저장
이들 전자가 전자전달계를 통해 산소에 운반될 때 방출된 에너지는 산화적 인산화에 의하여 다량의 ATP를 합성
이 실험에서는 호흡의 결과 방출된 이산화탄소의 양을 측정하고자 하며, 높은 에너지 요구성 때문에 호흡을 왕성하게 수행하는 발아 콩을 실험재료로 사용한다.
호흡으로 방출된 이산화탄소를 NaOH와 반응시키면
NaOH + CO2 -` NaHCO3
NaHCO3 + NaOH -` Na2CO3 + H2O 의 반응이 일어난다.
여기에 BaCl2를 첨가하면 BaCl2는 Na2CO3나 NaHCO3와 반응하요 이…(생략)
1)소모성재료 ①완두콩
②0.1N NaOH
③0.1M BaCl2
④메탄올
⑤1% 페놀프탈레인2)
⑥은박지
2)기기
①호흡병
②뷰렛
③비커(100mL, 500mL)
①완두콩을 1.5일간 물에 불려 발아시킨다. 발아된 콩을 취하여 물기를 제거한 후 2개씩 무 게를 잰다.
②완두콩을 2개씩 한 장의 거즈에 싼 다음, 증류수가 들어있는 비커에 담가 물을 흠뻑 적신 다.
③호흡병을 4개 준비하여 각각에 20mL의 0.1 N NaOH를 넣은 다음, 완두콩이 들어있는 거즈를 실로 매달아 고무마개에 압정으로 고정한다.
④은박지로 호흡병을 싼 다음, 1번 호흡병은 4℃에, 2번과 4번 호흡병은 실온에, 그리고 3 번 호흡병은 37℃에 24시간 방치하여 호흡이 진행되게 한다. 이때 4번 호흡병은 발아 완 두콩을 넣지 않은 대조군으로 사용한다.
⑤24시간 후, 완두콩을 제거하고 고무마개를 재빨리 닫는다.
⑥5mL의 0.1M BaCl2가 들어 있는 100mL의 비커를 준비하고 여기에 호흡병의 NaOH를 5mL 취하여 넣는다. 그리고 1% 페놀프탈레인 용액 100㎕를 넣고 흔들어 혼합한다.
⑦뷰렛을 사용하
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