[생물학실험] [서울대] 확산과 삼투, 세포막의 원리, 반투막, 식물세포의 관찰 (Diffusion & Osmosis)

소개

확산과 삼투에 관련된 다음 2가지 실험후 작성한 레포트입니다.
-반투과성 막을 통한 확산 현상 관찰
-식물세포에서의 삼투 현상 관찰
삼투압의 원리와 세포막의 구성, 지시약에 대한 설명도 되어 있습니다. 참고인용 정확히 했습니다. 우수보고서로 선정된 자료입니다.

목차

I. 실험 목적
II. 이론적 배경
III. 실험 재료
IV. 실험 방법
V. 실험 결과
VI. 논의

본문내용

I. 실험 목적
실험을 통해 반투과성 막을 통과하는 물질의 종류를 알아본다. 식물세포에서의 삼투현상을 관찰하고, 이를 통해 삼투 현상의 원리를 알아본다.

II. 이론적 배경
확산과 삼투
확산(diffusion)은 어떠한 입자가 농도기울기(concentration gradient)에 따라 고농도에서 저농도로 순이동하면서 농도의 평형이 일어나도록 하는 현상이다. 세포막에서 일어나는 확산을 ATP를 사용하는 능동 수송과 대비하여 수동수송(passive transport)이라고도 한다. 확산 현상은 온도가 높고 분자량이 작으며, 농도기울기가 클 때 빠르게 일어난다.

<중 략>

처음에는 양파 표피를 5%, 10%, 20% 소금물에 각각 노출시킨 후 현미경을 이용해 100x의 배율로 관찰하였으나 뚜렷한 변화를 관찰하지 못하였다. 20% 소금물을 이용해 재실험하여 400x의 배율로 관찰한 결과 세포막이 세포벽에서 떨어져 나온 모습을 관찰할 수 있었다. (그림 7의 왼쪽)
세포막이 분리된 양파세포를 다시 증류수에 노출시켜 기다린 후 400x의 배율로 관찰한 결과 세포막이 다시 원상태로 복구된 모습을 볼 수 있었다. (그림 7의 오른쪽)

그림 20% 소금물(왼쪽)과 증류수에서의 양파세포(오른쪽), 400x, 대비

VI. 논의
실험 1. 반투과성 막을 통한 확산 현상 관찰

<중 략>

추가질문) 동물세포를 이용해 이 실험을 할 경우 어떻게 될까? 그리고 그러한 차이가 나는 이유를 논하시오.
동물세포와 식물세포의 주요한 차이점 중 하나는 세포벽(cell wall)의 유무이다. 동물세포의 경우 세포벽이 없기 때문에 세포벽이 팽창하는 데 제한이 없게 된다. 이 때문에 동물세포를 증류수 등의 저장액(hypotonic solution)에 놓았을 경우 물이 세포내로 들어와 결국 세포가 터지는 용혈(hemolysis) 현상이 일어나게 된다. 또한 고장액(hypertonic solution)에 동물세포를 넣었을 경우에는 세포가 쭈그러들게 된다

참고자료

· Campbell et al, Biology, 8th edition, Pearson, p.126-134, 2008
· Oxtoby et al, 옥스토비의 일반화학, 제6판, Cengage Learning, p.527-528, 2008
· Stanley R. Benedict, A reagent for the detection of reducing sugars, Journal of Biological Chemistry, 5(5), p.485-487, 1908 (www.jbc.org/content/5/5/485.full.pdf)