아주대 생물학실험1 결과보고서 [9주차 식물의 호흡] (점수 10/10, 에이쁠)

소개

아주대 생물학실험1 결과보고서 [7주차 생물 정보학]입니다. 점수는 10/10으로 만점입니다. 다양한 참고문헌을 바탕으로 보고서를 작성했습니다. 보고서를 읽어 중요개념, 실험과정, 결과의 해석 등을 파악하면서 중간/기말고사를 대비하셔도 좋습니다. 저의 경우, 제 보고서를 반복해 읽으면서 학기고사를 준비했습니다.

제 보고서의 점수가 높은 이유는 자세하게 실험원리를 서술하고 이를 바탕으로 결과를 해석하여 유의미한 고찰을 도출했기 때문입니다. 이론-결과-고찰의 논리연결에 집중하여 작성했습니다.

당신의 성적에 +를 다는 보고서입니다. 마음껏 이용하시길 바랍니다.

목차

01. 실험목적
02. 실험원리(이론)
03. 실험재료와 방법
04. 실험결과
05. 고찰
06. 참고문헌

본문내용

01. 실험목적
: 이산화탄소의 생성량을 측정함으로써 온도가 변화함에 따라 식물의 호흡량이 어떻게 변화하는지 관찰한다. 그리고 Q10 값을 계산하여 온도 조건에 따른 호흡량의 변화를 확인한다.

02. 실험원리 (이론)
- 식물의 호흡
: 동물과 마찬가지로 세포호흡을 통해 에너지를 얻는다.
(1) 호흡의 정의 : 모든 생물에서 포도당과 같은 영양물질을 산화시켜 에너지를 얻는 과정이다.

(2) 세포호흡의 화학식 : 광합성을 통해 합성한 포도당(C_6 H_12 O_6)과 기공을 통해 흡수한 산소분자(O_2)를 이용해 물(H_2 O)과 이산화탄소(CO_2)로 분해하고 이 과정에서 방출하는 화학적에너지를 ATP 합성과정에 사용한다.
C_6 H_12 O_6+6O_2→6H_2 O+6 CO_2+E

(3) 낮과 밤에 따른 광합성과 호흡의 양 : 식물의 광합성과 호흡의 양은 빛의 세기에 따라 달라진다. 낮에는 광합성과 호흡이 동시에 일어난다. 그리고 빛의 세기가 강하다. 호흡에 사용되는 산소의 양보다 광합성에서 생성되는 산소의 양이 더 많기 때문에 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 것처럼 보인다. 빛의 세기가 낮보다 약한 아침과 저녁에는 광합성양과 호흡량이 비슷하여 외관상 기체의 출입이 관찰되지 않는다. 빛이 없는 밤에는 광합성의 명반응이 일어나지 않아 호흡작용이 우세하여 산소를 흡수하고 이산화탄소를 방출하는 것처럼 보인다.

<강한 빛(낮), 약한 빛(아침과 저녁), 밤에 따른 광합성과 호흡>
(4) 종자의 발아 : 실험에서 발아한 콩을 사용한다. 발아한 콩은 광합성을 할 수 없어 호흡작용만 활발히 일어나기 때문이다. 이러한 특징을 이용해 광합성으로 인해 이산화탄소 사용을 고려하지 않고 이산화탄소 생성량만 계산해 호흡량을 비교한다.

- 온도계수(Q_10)
(1) 온도계수의 정의 : 온도계수는 Q_10으로 표시한다. 온도 차 10℃에서 물리, 화학, 생물학적 성질의 변화율을 의미한다. 대부분의 경우 Q_10은 2~3이라는 값이 된다. 예를 들어, 어떤 식품의 부패속도에 대한 온도계수〖(Q〗_10)가 4일 때, 그 식품을 10℃에서 저장하는 경우와 20℃에서 저장하는 경우를 비교하면 부패속도가 4배 차이가 난다. 이를 반대로 활용할 수 있다. Q_10을 이용해 식품의 온도가 10℃ 내려갈 때마다 얼마만큼 오래 냉장 보관할 수 있는가를 나타내는 양을 표시할 수 있다.

(2) 온도계수의 공식 : 다음과 같다.
Q_10=(〖R_2/R_1 )〗^((10/(T_2-T_1 )))


<온도에 따른 저항값 그래프>

- 호흡량 측정
(1) 호흡량을 측정하는데 두 가지 방법을 활용할 수 있다. 호흡의 화학식에서 반응물인 산소의 소모량을 측정하거나 생성물인 이산화탄소의 발생량을 측정하는 방법이 있다. 이번 실험에서는 후자의 방법을 활용한다. 이 과정에서 산-염기 적정반응을 이용한다.

(2) 산-염기 적정반응의 정의 : 산-염기 적정반응은 중화적정으로 부르기도 한다. 이는 중화 반응에 의거한 적정이다. 산의 표준액을 사용하여 염기를 적정한다. 반대로 염기의 표준액을 사용하여 산을 적정한다. 전자를 산적정, 후자를 알칼리 적정이라고 한다. 중화 반응은 매우 빠르게 진행하는 반응일 뿐만 아니라 당량점은 산염기 지시약을 사용하여 쉽고 예민하게 알 수 있다. 따라서 적정에 의해 간단하고 신속하게 산 또는 염기를 정량할 수 있다. 단, 공 기 중에 존재하는 이산화탄소가 피적정 용액 및 표준액에 녹아서 약한 산으로 적용할 수 있기 때문에 이점을 주의 기울여야 한다.

(3) 중화적정을 할 때, 산의 표준액으로 염산, 황산을 주로 사용하고 염기의 표준액으로 수산화소듐 용액이나 수산화바륨을 사용한다. 이번 실험에서는 염기의 표준액으로 수산화바륨을 사용한다. 이번 실험은 다음과 같은 과정을 거쳐 이산화탄소 발생량을 측정해 온도에 따른 호흡량을 비교한다.
① NaOH+CO_2→NaHCO_3 (한 분자의 이산화탄소는 두 분자의 수산화 소듐을 제거)
② NaOH+NaHCO_3→Na_2 HCO_3+H_2 O

참고자료

· 어린이백과 : 낮과 밤에 따른 광합성과 호흡의 양 차이 설명 참고 (잎은 햇빛을 좋아해요 (naver.com)
· 영양학사전 : 온도계수 정의 참고 (온도계수 (naver.com)
· 화학대사전 : 산-염기 적정 정의 참고 중화 적정 (naver.com)
· 화학물질 구조사전 : 페놀프탈레인 정의 참고 페놀프탈레인 (naver.com)