서강대학교 현대생물학실험3 염, 저온 스트레스로 인한 식물의 활성산소 발생 측정

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Material and Method
4. Data and Result
5. Discussion
6. Reference

본문내용

산소자체는 강한 산화제(oxidant)가 아니지만, 전자 1개를 받아서 환원되면 안정적 형태인 물분자로 전환될 때까지 추가적으로 산소 분자 1개당 3개의 전자를 더 수용해야 한다. 이 과정에서 생기는 물질들이 모두 주요한 ROS(reactive oxygen species)가 된다. ROS 중 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)는 전자를 얻기 위하여 환원된 철과 펜톤(Fenton)반응[Fe2+ + H2O2 → [FeO2+] + H+ + OH−→ Fe3+ + OH− + HO]을 일으키며 매우 강한 ROS인 하이드록시래디칼(hydroxyradical)을 만든다. 즉, 산소로 전자가 전달되며 순차적으로 생성되는 과산화수소, 수퍼옥사이드, 하이드록시래디칼등을 활성산소라 칭한다. 또한, 전자의 전달이 없더라도 에너지를 흡수하여 전자의 스핀이 변화하는 경우에도 ROS가 생성된다. 이러한 ROS는 single oxygen이라 부르며, 에너지를 흡수하지 않은 산소분자, 즉 triplet oxygen과 구분한다. 이러한 ROS는 미생물은 포함, 모든 생물 세포가 산소에 노출되면 계속적으로 끊임없이 생성되며, 세포내부의 다양한 효소와 지질, DNA를 손상시킨다. 반응성이 높은 ROS는 외부에서 들어온 병균, 바이러스 등의 병원체로부터 세포를 방어하는데 사용되기도 하며, 높은 반응성을 지녀 단백질, 지질과 반응하여 변성을 일으킨다. 고등생물에서는 활성 산소의 발생, 그리고 제어를 조절하는 기작이 잘 발달되어 있으며, 활성산소를 제어하는 항산화 기능이 저하된다면 DNA damage, apoptosis등이 유도되며, DNA 손상으로 인한 암 발생, 노화가 촉진될 수 있다. 병원체가 plant cell에 접근하는 경우 병원체는 식물의 receptor에 의하여 인식되고 ROS 형성을 유발한다.

참고자료

· Geoffrey M. Cooper, Robert E. Hausman, The Cell, SINAUER, p 444
· James D. Watson (2014), Molecular biology of the cell, p 55
· Govindjee (1995), Sixty-three years since Kautsky chlorophyll a fluorescence, Aust. J. Plant Physiol. 22, 131-160.
· Lubert Stryer (1981). Biochemistry (2nd ed.). p. 448
· Valeur, Bernard, Berberan-Santos, Mario (2012). Molecular Fluorescence: Principles and Applications. Wiley-VCH. p. 186