광합성-hill reaction

소개

이번 실험은 시금치의 잎에서 chloroplast를 추출하여 이로부터 chlorophyll의 함량을 간접적으로 구하고 여기에 빛을 각각 다른 세기로 가했을 때 Hill reaction이 일어나는 정도를 측정하였다. 실험결과 광원이 셀수록 빠르게 반응이 진행됨을 알 수 있었다. 또한 Hill reaction은 빛만 있으면 chloroplast에서 전자전달 과정이 일어나서 산소가 생긴다. 이것은 DCPIP가 산화상태에서는 청색을 띄고, 환원상태인 DCPIP-H2는 무색을 띄는 것으로부터 확인할 수 있다. 즉, 광원 앞에서 시간이 지남에 따라 색이 무색이 되어가는 것을 볼 수 있다. 또한, 제초제인 DCMU을 첨가하면 전자전달계가 차단되어 색이 변하지 않고(환원이 되지 않고), 그냥 청색으로 남아있는 것을 확인할 수 있다.

목차

[Abstract]

[Theory]
1. 흡수 스펙트럼(Absorption spectrum)
2. 광합성
3.Hill reaction
4. Red drop과 enhancement effect
5. 광계Ⅰ과 광계Ⅱ
6. 전자전달모형
1)광계Ⅱ
2)cytochrome b6f
3)광계Ⅰ
4)ATPase
7.제초제

[Materials & Method]

[Data & Result]

[Discussion]

본문내용

이번 실험과정은 먼저 chlorophyll의 농도를 측정하는 것이다. Chloroplast의 추출과정은 모우 4도에서 이루어지는데 이것은 산소나 다른 reagent들과 반응을 일으킬 수 있는 효소의 반응성을 최소화시키기 위함이다. 또한 어둠속에서 하룻동안 보관한 시금치를 이용한 것은 명반응 결과 나온 NADPH등이 실험결과에 영향을 미치는 것을 최대한 방지하기 위함이다. 생물학적인 전자수용체인 NADP+가 환원된 형태인 NADPH가 많이 존재하게 되면 Hill reaction이 잘 진행되지 않기 때문에 암실에 하룻동안 놓음으로서 NADPH를 모두 탄소고정반응에 쓰이게 하여 포도당 형태로 저장시키는 것이다. Chloroplast를 분리할 때 잎조각을 0.5M scurose용액에 넣는 것은 이것이 등장액이기 때문이다. 만약 증류수에 넣게 되면 삼투현상에 의해 물이 세포내로 들어오게 되어서 모두 용혈현상으로 터져버리게 된다. 따라서 식물의 조직이 이들보다 높거나 낮은 농도에서 손상되지 않게 하기 위함이다.
Chloroplast 내의 chlorophyll의 농도는 0.261mg/ml가 얻어졌다. 이 때 아세톤을 blank로 하여 652nm에서 흡광도를 측정하였다. 아세톤에 녹인 이유는 chlorophyll이 무극성이기 때문에 이를 이용하여 추출한 것이고, 652nm에서 측정한 이유는 chlorophyll을 정량하는 것이기 때문이다. 광합성색소는 크게 chlorophyll계와 carotenoid계 색소로 이루어져있다. 식물이 녹색을 띄는 이유는 붉은 파장의 빛과 푸른 파장의 빛을 반사하기 때문이다. chlorophyll a와 b는 약 400-450nm의 빛과 625-660nm의 빛을 흡수한다. carotenoid계 는 400-500nm의 빛을 흡수한다. Chlorophyll과 carotenoid의 중복되는 영역인 400-500nm에서 흡광도를 측정한다면 chlorophyll과 carotenoid가 함께 정량될 것이다.

참고자료

· dragon.seowon.ac.kr/~bioedu/bio/ch07.htm
· http://blog.naver.com/navinavi88?Redirect=Log&logNo=130006736659
· www.biocycle.org/test/3/test_03_1.htm
· www.ualr.edu/botany/psimages.html
· www.steve.gb.com/science/photosynthesis.html
· 식물생리