[식물생리학] hill reaction 고찰

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식물생리학 실험레포트입니다.

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이번 실험에서는 시금치 잎에서 분리한 틸라코이드막을 이용하여 힐반응Hill reaction을 직접 수행해 보고, Plant Efficiency Analyser를 이용하여 온도 변화에 따른 식물의 광합성량을 측정해 보았다.
비교적 무거운 세포소기관인 thylakoid는 유발에서 마쇄한 후, 원심분리기를 이용하여 분리할 수 있다. 이 때 막자사발은 얼려서 사용해야 하는데, 마쇄과정에서 발생할 수 있는 마찰열에 의해 주로 단백질로 이루어진 thylakoid 생체에 변성이 일어나거나 깨질 염려가 있기 때문이다. 이렇게 얻은 마쇄액을 원심력의 작용원리를 이용하여 성분이나 비중이 다른 물질을 분리하는 원심분리기를 이용하여 thylakoid를 얻을 수 있는데, thylakoid 무겁기 때문에 침전물에 존재하게 된다. 따라서 chlorophyll을 얻기 위해 상층액을 추출했던 지난 실험과 반대로 이번에는 상층액을 따라 버리고 침전물을 이용한다.
힐반응은 분리엽록체 현탁액에 적당한 전자 수용체를 공급하면 CO2의 흡수 없이 빛에 의한 물의 산화에 의해 O2가 발생하면서 전자 수용체가 환원된다는 것을 확인하는 실험이다. 힐반응을 통해 광합성이 O2 발생과 CO2 고정의 두 과정으로 분리될 수 있다는 것을 알게 되었다. 즉 명반응Light reaction이라고 불리는 물이 O2로 산화되고, NADP+가 환원되며, ATP가 생성되는 힐반응 부분과 암반응Dark reaction이라고 불리는 CO2환원반응이 그것이다. 한편 이번 실험에서 인위적인 전자수용체로 DCPIP:2,6-Dichlorophenol indophenol를 사용하였다.

참고 자료

생명과학의 원리/이형환/월드사이언스/2003년
최신 식물생리학/권영명외 14/아카데미서적/2003년
광합성/christine H.Foyer/아카데미서적/2000년
식물생리학/Hopkins Huner/월드사이언스/2006년
식물생리학/김준민/문운당/1974년