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개구리 밥 개체군 생장에 환경영향 분석

제목: 개구리 밥 개체군 생장에 환경영향 분석목적: 배양액 혹은 증류수 배지조건에서 개구리밥의 성장에 미치는 영향을 조사하여 환경 변수를 이해하고 분석한다.실험자:제출일자초록: 환경조건 중 배지 영양에 따른 개체군 생장을 조사하기 위해 개구리 밥 엽상체 개수를 14일간 헤아리며 개체군의 성장률을 측정하였다. 본 실험에서는 이상적인 조건 배양액과 증류수 군을 이용하여 각 5개 샘플링의 평균을 비교하였다. 기존 문헌과 동일하게 이상적인 배지인 배양액에서의 개구리밥 성장률 및 환경수용능력 내제 성장률의 최대값 모두 증류수 대조군 보다 높게 나옴을 비교를 통하여 확인했다. 이러한 개체군 생장에 영향을 주는 요인들을 파악해보며 더 나아가 실험실이 아닌 생태계 내에서의 성장 방향성을 이해할 수 있게 되는 실험이다.1.Introduction개구리밥은 연못, 늪 및 유속이 적은 개울과 같은 민물 표면에 많이 분포한다. 오리, 거위 물고기 등의 먹이가 되며 봄에 물 표면에서 번식을 한다. Duckweed는 조명이 밝은 곳에서 가장 잘 자라지만 직사광선이 닿지 않는 곳에서 자라며 조건이 이상적일 때 빠르게 번식할 수 있다. 개구리밥은 타원형 또는 길쭉한 납작한 몸체는 엽상체라고 하는 잎 모양의 줄기로 구성된다. 엽상체는 물 표면에 떠 있고 그 밑에 뿌리가 실처럼 달려있다. 개구리밥은 가장 작은 꽃 식물 중 하나이지만 실내 조건에서 개화 번식은 드믈며 일반적으로 불열하여 번식한다. 즉, 새로운 엽상체 모엽체의 한쪽 끝에 있는 측면 근처에 하나 또는 두 개의 주머니에 위치한 성장 영역(분열조직)을 발생시킨다. 새로운 엽상체는 자라면서 분리되기 전에 짧은 시간 동안 모엽상체 잎에 붙어 있을 수 있다. 이러한 분열 성장 특성 때문에 개구리밥이 마치 무리지어 있는 것처럼 보인다(Finn scientific, 2019)개구리밥은 지수 및 선형 두가지 유형의 개체군 증가를 g나다. 기하급수적 성장단계에서는 개구리밥 기존 조직 1g당 추가 0.3g의 식물조직이 자랄 수 있다. 이때, 양분과 다. 개구리밥 뿐만 아니라 일반적으로 개체군이 성장을 할 때, 개체군의 개체 수는 공간과 먹이공급량의 제한 등의 환경 저항이 없다면 기하급수적으로 증가할 수 있다(강영희, 2008). 반면 마찬가지로 공간과 먹이량에 제한이 있어 개체군의 성장은 S자형의 곡선을 그린다(강영희, 2008).개구리밥 성장에 미치는 영양소를 배양 배지를 통해 조절하며 성장에 어떠한 영양을 미칠 지 실험을 통해 분석할 것이다.기존 실험에 의하면, 개구리밥은 작은 수생식물로 가축 배설물의 질소와 인을 회수하는데 사용할 수 있는 종으로 보여진 바가 있다. 질소 인 흡수 효율은 Stadtlander, 2019이 1:10 희석 배지 즉 영양분이 풍부한 배지를 가지고 가정용 제어된 기후 chamber에서 제배하였다. 강한 성장을 보였으며 매체에서 제공한 사용가능한 총 무기질소의 평균 제거는 하수 및 희석 슬러리 대해 73.2% 및 83.9%로 높은 것을 발견하며, S.polyrhiza는 상당한 N및 P흡수를 하며 단위 시간 및 면적당 높은 속도의 생산을 보였다( Timo Stadtlander,2019 ).N및 P흡수로 성장이 높다는 문헌 바탕으로 배양액 군 및 증류수 배지군 중 배양액 배지 군의 성장률이 더 높을 것으로 추정되며 이 가능성 및 재현성을 입증하기 위하여 개구리밥 개체군 성장실험을 영양 제한요인으로 실험을 하였다. 영양은 배양액과 증류수로 비교하며, 나머지 온도, 빛, 초기 엽상체 수 등은 같게 설정하였다.2.Materials and Methods재료: 배양액, 자생지, 증류수, 붓, 개구리밥, 100ml비커, 빛조건 조명실험방법1잎, 2잎, 3잎, 4잎의 개구리 밥을 사전에 분류해 두었다.5개의 100ml 비커에 각각 배양액 80ml과 자생지물 10ml 를 넣고 배양액조건 그리고 샘플 번호를 적었다.2번방법과 똑같이 5개의 100ml 비커를 사용하되, 배양액이 아닌 증류수 80ml와 자생지물 10ml를 넣고 증류수 및 샘플 넘버를 비커에 적었다. 그리고 각 비커에 남조류를 방지하지 않고 오염원이 묻지 않도록 조심해 주었다.모든 비커는 빛 조건 아래에 24시간 두었으며 14일간의 개체군 성장을 관찰하였다. 시간이 지남에 따라 물의 증발은 증류수로 채워 90ml 용액을 맞추었다.3.Result구분**************************2526배양액1**************************3737배양액2**************************6262배양액**************************12019배양액4*************6*************627배양액**************************15355평균101224.622.825.426.625.228.229.833.837.63739.639.640분산01.2247454.7222882.7748875.079378.0187284.1472886.3796557.59605212.0291315.3231916.9263116.3951217.7285118.22087증류수1*************7*************929증류수**************************01618증류수3*************9578966증류수4**************************2222증류수**************************71616평균101116.616171817.417.417.817.818.218.217.817.818.2분산00.7071073.9115213.9370044.7434167.2456886.6558256.6558256.6858068.2280017.6288926.4961535.3572388.4970588.438009 LINK Excel.Sheet.12 "https://d.docs.live.net/b883e10f970f43d4/바탕 화면/생태실험.xlsx" "Sheet1!R1C1:R15C16" a f 5 h * MERGEFORMAT 4.Discussion본 실험에서 엽상체 수를 헤아리며 개구리밥 개체군의 생장을 환경요인 배양배지 영고는 K에 거의 도달한 것을 볼 수 있다. 성장은 지수적으로 일어나지 않았다는건 자연로그 함수를 통해 알 수 있으며, 자연로그함수의 기울기 값은 0.4164이며 R2=0.5271로 통계적 유의미성이 낮음 보였다. 배양액의 환경수용능력이 증류수 군보다 약 2배 더 컸다. 이는 실험차이인 영양적인 차이에 의해 나타난 것을 알 수 있으며, 서론에서 추정했다싶이 영양분이 많은 배양액 배지에서의 성장률 및 개체군 수가 많을 것과 같은 결론을 도출함을 통하여 추정이 잘 맞음을 확인할 수 있다.하지만 실험시 비커 벽면에 달라붙어 말라 죽은 개체 및 남조류의 발생 등 외부 오염과 같은 요인의 개입으로 정확한 실험값이라 하기 어려우며 참고하는 정도가 되겠다. 더 정확도 높은 실험을 위하여 배지조건이 아닌 다른 요인에 의해 개체가 죽지 않도록 주의해야겠다.모든 광합성 유기체와 마찬가지로 오리풀은 바이오매스를 합성하기 위해 태양 에너지와 영양분만 있으면 자란다. 영양소 요구 사항에 대한 대부분의 연구는 질소, 인 및 칼륨(NPK)이 중점된다. 개구리밥의 최대 성장을 제공하기 위해 영양소는 균형을 이루어함을 예측할 수 있다. 이 균형을 찾기 위해 영양조건을 배양액 증류수가 아닌 세밀한 항목 T , P, N 등과 같이 구분하며 어떠한 농도일 때 잘 자람을 보며 그 배지 조건을 하수 처리액을 희석하여 공급하고 영양염류를 제거할 수 있겠다. 이러한 상황에서 성장에 영향을 미치는 주요 변수는 빛의 입사와 수온 및 공기 온도이다. 개구리밥의 성장률과 화학적 조성은 물에 있는 영양 농도와 보충 속도, 균형, 물의 pH, 수온, 햇빛의 빈도 및 낮의 길이에 또한 추가하여 보면 최적의 성장조건을 찾을 수 있으리라 기대가된다(Leng, R.A. 1999)결론적으로 배지영양이 높은 배양액 조건에서 생장률이 높았으며 환경저항은 영양분의 제한요인으로인지 서로간의 밀집인지는 추가적인 실험이 필요하겠다. 하지만 이러한 개체군의 우수한 생장성을 이용한 추후 응용이 기대된다. 문헌에 통하면 개구리밥을 이용한 49) 적절히 균형이 있는 영양농도로 희석하여 하수 폐수 및 가축 배출물의 인과 질소 등을 개구리밥에 적용시켜 물을 탈질소화하고 암모니아 농도를 전처리 작업에 고려할 수 있겠다.5.Literature CitedTimo Stadtlander, Svenja Förster, Dennis Rosskothen, Florian Leiber, (2019) Slurry-grown duckweed (Spirodela polyrhiza) as a means to recycle nitrogen into feed for rainbow trout fry, Journal of Cleaner Production, Volume 228, Pages 86-93,Finn scientific (2019) A population Study; BioFax Publication No. 10946 061616, Page 1Leng, R.A.; FAO, Rome (Italy). Animal Production and Health Div.University of Tropical Agriculture Foundation, Phnom Penh (Cambodia) (1999) Duckweed: A tiny aquatic plant with enormous potential for agriculture and environment, Chapter 1Abdulayef D.A. 1969. The use of common duckweed as green feed for chickens Uzbekskii Biologiheskii Zournal (USSR). 13:42-43.Ashbey, E. & Wangermann, E. 1949. Senescence and rejuvenation in Lemna minor, Nature 164:187Becerra, M. 1994. Evaluation of feeding systems for growing ducks based on aquatic plants and sugar cane 168

자연과학| 2022.06.23| 5페이지| 6,500원| 조회(142)

환경영향, 개구리 밥, 성장곡선, 생태학실험, 개체군 성장, 생물과학과

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반석천, 영탑지 Chlorophyll-a, TP 측정 및 반석천 물리 생태적 평가를 통한 수질 및 생태건강도 분석

반석천, 영탑지 Chlorophyll-a, TP 측정 및반석천 물리 생태적 평가를 통한 수질 및 생태건강도 분석실험자: -제출일자: 12월 금요일목적: 실험적으로 Chlorophyll-a와 TP를 측정하여 수질의 영양도를 평가하고 수생태계 환경 외부적 및 생물학적을 IBI와 –를 이용하여 생태계를 평가해보고 이해하는 것을 목적으로 한다.1.서론:수생태계(Aquatic Ecosystem)는 물이 있는 생태계로 크게 염분에 따라 해양생태계와 담수생태계로 구분된다. 수생태계 내 분포 종은 일반적으로 수계에 많은 영향을 받기 때문에 수질을 아는 것이 생태계 측정에 필수적으로 작용한다(이 등, 2006). 우리나라는 여름에 다량의 강우가 내리는 몬순강우로 계절적 편중으로 인해 하계에 유량이 집중되어 있다. 이러한 기후적 특징으로 긴해 물을 저장하기 위한 댐이나 저수지를 이용하는데, 본 실험에서는 장흥댐을 알아보며 수질을 조사해 볼 것이다. 어떠한 영양염류와 상관관계가 잇으며, 하절기의 유역이 갑자기 커지는 시기에 댐 근처에 어떠한 변화가 수체에 일어날 것인지 살펴 볼 수 있겠다.부영양화는 수계, 특히 고인 수계(정수, 댐, 저수지)의 고농도 양분과 질소, 인 등의 양분을 재생산하기 위한 고농축 조류(식물성 플랑크톤)를 말하며, 이로 인해 조류 생산 생산과 생산 사이의 증식. 생태계에서의 소비. 이와 같이 생성된 수생식물은 균형이 깨지고 유기오염물질로 작용하여 수계의 수질이 악화되어 생태계 파괴, 파괴, 악취 발생 등의 현상이 발생한다. 염소소독공정이 증가하고, 남조류의 생산으로 수돗물에서 악취가 발생한다(Kim, 1998). 특히 인공호수의 양분은 수체의 1차 생산성을 급격히 증가시킬 뿐만 아니라 남조류의 빈번한 수화를 유발하여 호수 생태계를 교란시키는 중요한 요인이 되고 있다(Ahn et al., 2003). 남조류는 마이크로시스템인(microsystemin)이라는 간 독소를 방출하는데, 이는 직접 또는 간접적으로 이를 섭취하거나 흡수하는 수생 생태계의 유기체에 심각stock sol. 0.5ml + D.W. 999.5ml40µg/L : stock sol. 1 ml + D.W. 999ml80µg/L : stock sol. 2 ml + D.W. 998ml200µg/L: stock sol. 5 ml + D.W. 995ml30ml tube에 샘플용액 25ml을 담으며 각 샘플을 동일하게 3개씩 실험하고 추후 3 값의 평균 값을 결과로 기록했다.각 30ml tube에 Potassium persulfate 1 scoop(0.24g)씩 첨가했다.122℃에서 45분간 오토클레이브 한다. 끝난 후 실온에서 미지근해질 때까지 냉각해주었다.각 tube에 TP color reagent + Ascorbic acid(0.036g) 시약을 3ml 씩 첨가했다.[TP color reagent 100ml당 Ascorbic acid 1.2g >> Turn blue]Spectrometer로 880nm 파장의 흡광도를 측정했다.측정값을 토대로 흡광도(ABS)=a*(TP)+b 회귀식을 이용하여 결론을 도출했다.2)영탑지 및 반석천의 클로로필-a(Chlorophyll-a) 측정-기기: 10mL tube, GF/C filter (filter paper), 항온수조(water bath), pipette, 핀셋, 진공 펌프, 원심분리기-시약: 유성천, 반석천, 영탑지, 실험실 수조의 4장소의 Sample water (750mL), 95% Ethanol-실험방법:반석천, 영탑지, 채수 샘플(250mL)을 진공펌프와 GF/C 필터를 이용하여 필터링하였다.: 암실에 보관하거나 바로 분석했다.필터링이 완료된 GF/C 필터를 말아서 10mL 튜브에 넣었다.튜브에 95% 에탄올을 7.6mL 첨가했다.: wet sample filter의 경우 7.6mL: dry sample filter의 경우 8.0mLWater bath에 튜브가 잠길 정도까지 물을 넣고 70~73℃에서 20분간 heating했다.Heating후 암실에 보관했다.2시간 후, 3회 정도 mixing 해준 후, 1c acid에 의해 색 및 흡광도 그리고 인 농도가 일차식으로 비례함을 바탕으로 표준농도(0µg/L, 20µg/L, 40µg/L, 80µg/L, 200µg/L)로의 흡광도 비례식 즉 회귀곡선을 그렸다. 일차식은 y=0.0041x – 0.1276, R2=0.9785가 나왔으며 이때 x는 인 농도µg/L 이고 y는 880nm에서의 흡광도이다(Fig.1b). 회귀 일차식을 이용하여 880nm 흡광도 값에 대한 인 농도(µg/L)를 구하였더니 결론적으로 각 샘플의 인 농도 그리고 평균을 구한 것이다(Fig.1a). 그리고 채수지 샘플들을 평균 값을 내어 가시적으로 나타내었으며, 반석천이 영탑지보다 약 5.252 µg/L 의 높은 농도를 갖는다(Fig.1c).2)영탑지 및 반석천의 클로로필-a(Chlorophyll-a) 측정채수지SampleSample VolEth. VolAbsCHL (㎍/L)Average CHL(㎍/L)649nm665nm750nm반석천10.2580.017-0.004-0.016-0.82176-2.0140820.2580.016-0.009-0.016-2.8294430.2580.017-0.007-0.015-2.39104영탑지10.2580.017-0.009-0.0144.369285.56330666720.2580.0310.027-0.0159.9340830.2580.0230.007-0.0142.38656Fig.2. 영탑지 및 반석천의 클로로필-a(Chl-a) 측정 결과 a)채수지 반석천 및 영탑지에서 각각 3개의 샙플을 spectrophotometer를 이용한 각 649nm, 668nm, 750nm 에서의 흡광도를 측정하고 Chl-a식을 이용하여, 농도 및 평균농도를 구한 값이다. b)채수지에 따른 평균 Chl-a 농도(㎍/L) 농도를 표a)를 통해 얻은 클로로필-a 평균값을 막대그래프로 나타내 그린 것이다.(i)반석천과 영탑지 클로로필-a 분석 결과, 반석천은 평균 약 -2.014 µg/L의 Chl-a의 농도를 갖으며 영탑지는 평균이 5.563 µg/L였다(Fi 서식지 평가(QHEI)분석 결과, 피라미(Zacco platypus, 66.6%), 모래무지(Psesgobio esocinus, 14.3%), 돌고기(Pungtungia herzi, 14.3%), 그리고 납자루(Tanakia lanceolata, 4%)가 나타났다(Fig.4a,b) 내성종 66.6%에 중간종 33.3%이며 잡식종 71.4%, 그리고 충식종은 28.6% 이다(Fig.4a)4)장흥댐 조사Fig.5. 장흥댐 연질에 따른 수질 분석 결과, 2016-2020년까지, TDP, TP, pH, Cond. TDN, PO4P, Chl-a, NH4N, NO3N, Temp, DO, BOD, COD, SS 항목별 분석 그래프월별 수질분석Fig.6. 장흥댐 2020년도 월별 수질분석 표, Temp, DO, BDO, COD, SS, TN, TP, Cond., TDN, NO3N, TDP, PO4P, Chl-a, ND4N, pH 항목별 분석 그래프Fig.7. 장흥댐 2020년도 월별 수질분석 항목 2개 동시 나타낸 상관관계 분석 그래프, BOD와 DO, Temp와 DO, TP와 TN, Chl-a와 TN, Chl-a와 TP, 그리고 Chl-a와 DO간의 상관관계를 분석하였다.Fig.8. 장흥댐 Fig7의 상관관계 유의미성을 분석하기 위한 회귀분석 결과 그래프장흥댐 물환경 데이터 2016년부터 2020년도의 수질 항목에 따른 변화를 그래프로 나타내었으며(Fig.5), 2020년도 월별 분석 결과를 항목별 2개로 묶어 상관관계를 보았다. BOD와 DO, Temp와 DO, TP와 TN, Chl-a와 TN, Chl-a와 TP, 그리고 Chl-a와 DO간의 상관관계를 분석하였다(Fig6-7). TN과 TP는 양의 상관관계로 결정계수 0.0557, 유의한 F 0.4603, 그리고 TP의 P-값이 0.4603으로 통계적 유의성이 낮았다. 수온과 DO는 음의 상관관계로 결정계수 0.6816, 유의한 F 0.000942 , 그리고 수온의 P-값이 0.000942로 통계적 유의성이 있다고 나지표 및 지속적으로 유동성을 보이는 지표들이 있다. 이는 하절기동안 비점오염원으로부터 각종 인과 질소 같은 영양염류의 유입과 더불어 관거를 통해 차집된 오·폐수가 제대로 처리되지 않고 내륙의 호소와 하천의 공공수역으로 직접 배출되는 양이 많아 대부분의 상수원을 포함한 수자원의 부영양화를 가속시키는 인위적인 요인이 큰 비중을 차지하고 있기 때문에(신 등, 2000) 장흥댐에 몬순 기후로 인한 여름에 높아지는 지표는 수온, pH가 있었다. 이외의 상관관계를 깊이 분석하기 위하여 연관 항목을 묶어 양상을 비교한 결과 BOD와 DO는 양의 상관계수, 수온과는 음의상관관계를 보였다. 이처럼 양의 산관관계를 갖는 항목을 통계적 유의성이 있는 것은 BOD-DO, TP-TN, Chl-a-DO가 있으며 음의 상관관계로는 Temp-DO 과 같이 있다. 그리고 장흥댐 평균 총 인 0.02mg/L , 총질소0.73mg/L임으로 보아 부영양화 상태임을 알 수 있다.3.참고자료Nurnberg, Gertrud & Shaw, Margo. (1999). Productivity of clear and humic lakes: Nutrients, phytoplankton, bacteria. Hydrobiologia. 382. 97-112. 10.1023Dodds W. K. (1997) Distribution of runo and rivers related to vegetative characteristics, latitude, and slope: a global perspective. J. N. Am. Benthol. Soc. 16, 162±168Omernik J. M. (1977) Nonpoint source-stream nutrient level relationships: a nationwide study. Special Studies Branch Corvallis Environmental Research Laboratory, Oce of Research and Development, U394.

자연과학| 2022.06.23| 15페이지| 30,000원| 조회(228)

Chlorophyll-a, TP 측정, 생태건강도, 물리 생태적 평가

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충남대학교 6주차 10주차 세포생리학실험 보고서(광합성 효율 측정,산소발생측정, Reflectance..)

10월 18일 세포생리학실험1.제목: 광합성 효율 측정2.이론:식물 개체군 장소와 온도에 따른 열적응 과정에서 광합성 및 광포화점 등 다른 패턴을 보여 외부열, 광, 수분에 다른 적응을 보인다. 본 실험에서는 광합성을 형광을 통하여 측정하여 효율을 비교해보도록 하겠다. 엽록소에서 방출되는 형광은 광합성 초기 광화학 반응에 사용되지 못한 빛 에너지의 일부가 다시 빛으로 방출되는 것이다. 엽록소 분자가 여기상태에서 기저상태로 돌아오는 방법 중 형광을 여 에너지를 방출하는 양이 3-5%로 미묘한 비율을 차지하지만 에탄올이나 아세톤과 같은 용액에 엽록소를 녹여 측정한 경우 30%의 높은 형광방출 값을 얻을 수 있다. 3.실험방법실험에서 은행잎 1cm2를 사용하였다. 고광도에서 20분 노출 및 저광도에 20분 노출(control)을 비교하기 위해 우선 암상태에서 15분 이상 둔 잎의 형광F0를 측정하고 Fmax포화광을 넣어 측정하였다. 그리고 Fmax-F0=Fv을 통하여 Fv/Fm값을 기록하였다.4.결과Fmax-F0=Fv로 Fv/Fm을 이용하여 광합성 효율을 측정하여 수득률을 계산한다.5.논의은행잎의 Fv/Fm으로 스트레스 지표로 사용할 수 있는지 보았을 때, 본 실험에서 highlight과의 변화가 있는 은행잎a에 비해 b때문에 단정짓기 어렵다. 왜냐하면 b는 highlight이란 고광도 스트레스원 이라 생각된 조건에서 광합성 효율이 높아 졌기 때문이다. 이는 은행잎은 더 높은 광조건을 광포화점을 갖는 것일 수 있기에 추가 고광도 조건에서 실험에 볼 필요가 있겠다.6.참고문헌1. Wagner S., Zotz G., Salazar Allen N., Bader M.Y. Altitudinal changes in temperature responses of net photosynthesis and dark respiration in tropical bryophytes. Ann. Bot. 2013;111:455–465. doi: 10.1093/aob/mcs2672. Jäger성량이 최대가 되는 빛의 세기로 명반응이 활발할수록 산소가 많이 방출되며 루비스코가 3PG로 바뀌는 CO2고정을 산소가 발생하기 때문이다. 보상점이랑 광합성 속도와 호흡속도가 같은 때의 빛의 세기이며 순광합성량은 총광합성량에서 호흡량을 뺀 값이다. 호흡량은 빛의 세기와 무관하게 일정하며 식물 별로 온도에 따라 변한다.본 실험을 통하여 활엽수 잎의 광억제 정도를 비교하기 위하여 산소발생측정을 이용하였다. 산소발생은 gas-phase O2 evolution chamber를 통하여 측정할 수 있으며 leaf disc에 놓인 잎이 방출하는 산소 분자를 아래의 electrode가 감지하여 신호를 발생시킨다. 기존 실험을 통하여 섭씨 25도 1기압에서 1ml공기를 주입하였을 때 0.2값을 얻었다. 이를 환산하여 0.20785mmol/1단위로 하여 이번 실험에 도입하였다.3.실험방법활엽수를 채취후 물이 담긴 접시에 넣었다. control은 실내 빛조건(low light 약 50umol/m2*s) 그리고 highlight 실험군은 빛조건(약 500umol/m2*s)에서 20분간 노출을 시킨 후에 chamber에 넣어 10분은 암조건, 5분은 lowlight그리고 다시 5분은 highlight을 쬐면서 O2level을 측정하였다.4.결과모든 조건에서의 발생률(Rate)는 후반 3분을 이용하여 결과를 내었다.controlHighlight산소발생률(420~600s)(-)0.00374(-)0.00284저광도 순광합성 산소발생률 (720~900s)0.003330.00238고광도 순광합성 산소발생률 (1020~1200s)0.0069050.005659위 결과를 통하여 고광도 조건에서 control과 high light모두 순광합성량이 증가함을 볼 수 있었다. 또한 highlight 을 처리한 잎은 control보다는 저광원에서도 고광원에서도 낮은 광합성량을 나타낸다.5.논의본 실험을 통하여 산소발생측정을 이용하여 산소발생량을 그리고 속도를 이용하여 각 조건에서의 산소발생률을 측정하였다.bition of photosystem II. nactivation, protein damage and turnover, Biochim. Biophys. Acta 1143, 113-134.2. Powles, S. B. (1984) Photoinhibition of photosynthesis induced by visible light, Annu. Rev. Plant Physiol. 35, 15-44.3. Boese, S. R. and Huner, N. P. A. (1992) Developmental history affects the susceptibility of spinach leaves to in vivo low temperature photoinhibition, Plant Physiol. 99, 1141-1145.4. Park, Y. I., Young, D. J., and Hong, Y. N. (1993) Influence of high temperature on the photosynthesis of Anacystis nidulans, Korean J. Limnnol. 26, 53-60.5. Boyer, J. S. (1985) Water transport. Ann. Rev. Plant Physiol. 36, 473-516.6. Ludlow, M. M. and Bjorkman, O. (1984) Paraheliotropic leaf movement in Siratro as a protective mechanism against drought induced damage to primary photosynthetic reactions: damage by excessive light and heat, Planta 161, 505-518.7.천진우, 2021, 재배학 및 원예작물학 에센스: 손해평가사 1차 최종정리 70-100pp11월 1일 월요일 세포생리실험1.실험 제목: Reflectance2.이론:광흡수 및 광합성 활동 지표로 사용되는 NDVI를 조사하였도는 아니지만 생리학적 능력과 생산성의 중요한 결정 요인이며 캐노피 "녹색"의 유용한 척도 역할을 한다고 결론지었다.4.실험방법실험직전 낙엽수 잎을 채취하고 1cm 넙이의 사각형으로 오리고 윗면이 천창을 향하도록 물 위에 뜨게 냅두었다. 잎 1개는 low light으로 실내 빛조건(control)로 두고 나머지 잎 1개는 highlight 전등 아래 두었다. 빛 조건을 충족한 후 reflectance를 측정하였다. 이를 엑셀로 옮긴 후 그래프로 그려 아래와 같은 결과를 얻었다.5.결과Control(Lowlight 50umol/m2*s)Highlight(500umol/m2*s)NDVI=(ρ850-ρ675)/(ρ850+ρ675)=( 0.48268- 0.04372)/ ( 0.48268+ 0.04372)=0.833891= (0.61472- 0.08221)/ (0.61472+ 0.08221)=0.76408PRI= (ρ570-ρ530)/ (ρ570+ρ530)=(0.13942-0.12241)/(0.13942+0.12241)=0.064966=(0.22329-0.192171)/ (0.13942+0.12241)=0.118852REIP=700+40*(0.5*(R670+R780)-R700)/R740-R700=700+40*(0.5*(0.04424+0.45823)-0.139)/(0.45823-0.139)=714.0632=700+40*(0.5*(0.08266+0.58993)- 0.20494/(0.58993-0.20494)=692.15886.논의(광합성 효율, 음지 적응 샘플인지, low light에도 감당 못하고 광합성 효율이 많이 떨어졌는지. 50umol보다 더 낮은 광에서 광합성 잘 할지도. 우리 실험 조건이 너무 높았으니, 더 낮은 조건에서의 보완이 되어야한다.)PRI와 NDVI 장점인 넓은 구역을 간단히 monitoring할 수 있었다.흡수, 관투, 반사 중 이번 실험은 반사광을 측정하여 식물별 차이를 기록하고 해석하여 보았다. stress를 받은 식물의 반사광이 더 많았다. 이mates. Remote Sensing of Environment 24:347-367Goward, S. N., C. J. Tucker, and D. G. Dye. 1985. North American vegetation patterns observed with the NOAA-7 advanced very high resolution radiometer. Vegetatio 64:3- 111월 8일 월요일 세포생리 실험1.제목: 엽록소 카르티노이드 색소 함량 비교2.이론광합성 색소에 엽록소 a, b, c, 카로티노이드, 잔토필, 안토시닌 등이 있다. 잎 광합성 색소는 식물 스트레스 모니터링에 전반적으로 중요하게 작용한다. 특히 생산성 수준과 광합성 색소와 직접 관련된 식물에 그렇다. 광합성 색소 중 2개는 생물권에서 광합성 반응과 총 1차 생산을 특성하는 핵심변수로 색소는 빛의 수확, 광계 보호 및 기타 성장 기능에 중심적인 역할을 한다. 엽록소는 태양으로부터 빛 에너지를 포팍하여 식물의 광합성 potential을 조절한다 때문에 가장 중요한 광합성 지표 색소 중 하나이다. 잎의 엽록소 함량은 광합성 능력의 핵심 지표로 잎 면적과 측정값을 고려하여 색소 함량(ug/cm2)을 본다. 카르티노이드(Ct)는 카로틴 과 크산토필로 구성되며 또 다른 주요 광합성 색소 그룹이다. 광합성 외에 Ct는 산화 스트레서에 대한 방어 매커니즘도 관여하고 있다. 때문에 Ct는 과도한 빛 에너지를 소산하고 반응 센터를 보호하는 필수적인 역할을 한다. 또 다른 색소인 안토시아닌은 537nm 542nm사이 측정할 수 있으며 적색을 나타내게하는 색소이다. 액포 안토시아닌 또한 광보호를 위해 잎 내에 분포되어 있다고 나타난다.본 실험을 통하여 광합성에 필수 인 색소 엽록소 a,b, 카로티노이드, 안토시아닌의 함량을 흡광도를 통하여 측정하여 비교할 것이다.3.방법실험직전 동일 낙엽수를 동일크기(넙이1cm)로 자르고 1.5ml ep tube에 넣고 용매dimethylformamide (D.M.F)

자연과학| 2022.06.23| 10페이지| 20,000원| 조회(325)

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단백질 검출실험_충남대학교 세포생리 실험

실험제목: 단백질 검출실험목적: 본 실험에서 베네딕트 시약을 이용하여 Glucose와 Sucrose를 농도 별 반응 색을 관찰하고 원리를 이해하고자 한다.실험자: -1.서론(Introduction)Glucose(글루코스 또는 포도당)은 aldehyde 작용기를 갖는 당의 일종으로 사슬형과 육각고리로 존재하는 물질이다. 안정한 육각고리형을 많이 이루고 있으며 분자식은 C6H12O6이다. 가장 중요한 에너지원으로 우리 몸은 세포호흡을 통해 분해되어 에너지 ATP형태로 저장한다. 필수적으로 쓰이는 만큼 글루코스는 우리 실생활에 중요한 물질이다. 글루코스 농도 측정은 흔히 혈중에서 많이 측정하는데 이는 농도가 적을 때 빈혈 및 조직 손상을 일으킬 수 있으며 과다해지면 당뇨와 같은 질환이 일어날 수 있기 때문에 중요하게 본다. 흔히 당뇨를 위해 사용되는 연속 포도당 모니터링 센서는 화학적 전기 신호를 이용한 역이온삼투 측정법을 이용한다. 하지만 기기가 필요하며 이외에 기기 없이 할 수 있는 간단한 방법 베네딕트 시약(Benedict reagent)을 이용하여 본 실험에서 Glucose와 Sucrose를 농도 별 반응 색을 관찰하고자 한다.베네딕트 시약 Stanley R. Benedict, 1908에 의해 저서된 논문에 나온 환원당 검출 시약이다. 저자 이름을 딴 용액은 오늘날까지도 간단한 실험에서 자주 쓰이고 있다. 베네딕트 시약은 그림1과 같이 제작되었다.알칼리 금속의 수산화물이 탄삼염보다 포도당 같은 탄수화물에 더 파괴적으로 작용한다는 것이 이미 밝혀진 때에, 알칼리도로 잘 알려진 구리를 용액에 탄삼염과 수산화나트륨을 함유시켜 테스트를 시작되었다. Sodium Citrate는 Cu2+를 침전하지 않고 용액에 이온상태로 있게해주는 착화제 역할을 한다. Sodium Carbonate는 용액을 알칼리성으로 유지한다. 환원당 즉 포도당이 들어가면 Cu2+가 Cu1+로 환원되며 적색구리산화물이 침전된다. 자세한 반응식은 식1과 같다.CuSO4+Na2CO5+2H2OCu(OH)2+Na2SO4+CO2+H2O2Cu(OH)2+R-CHOO ->CuOH+H2O+R-COOH2CuOH->Cu2O(s)+H2O ___식(1)베네틱트 시약은 강한 Postassium hydroxide와 같이 강한 탈수성(dehydrating)물질이 포함되지 않아 환원 시 용액은 Fehling용액보다 수화 된 산화물을 생성하는 경향이 있다. 때문에 환원생성물은 Fehling’s test처럼 빨간색이 아닌 소량일때는 노란색 또는 녹색을 띠는 경우가 많다고 한다. 때문에 색에 따른 환원당의 농도를 대략 추측할 수 있다. 소량일때는 녹색 또는 노란색이며 농도가 짙을수록 붉은색을 띤다. 반응물이 반응하면 용액은 구리 침전물이 가라앉는 것을 관찰 할 수 있다. 이렇게 본 실험에서 Glucose는 알데하이드기를 갖는 환원당으로 구리를 환원시켜 색이 변할 것을 예상하며 Sucrose는 알데하이드기나 케톤기와 같이 반응을 하지 않아 환원당이 아니므로 색이 변하지 않을 것을 추측한다.2.실험재료 및 방법(Materials & Methods)-실험재료: 2mg/ml BSA solution, BCA working solution, 1.5 ml ep tube, 20ul pipette, 200ul pipette, 피펫팁 미지시료, heating block-실험방법1) 준비해 둔 2mg/ml BSA solution을 표준용액으로 만들어 주기 위해서 각 200ul의 2mg/ml, 1mg/ml, 0.5mg/ml, 0.25mg/ml, 0.125mg/ml, 0.0625mg/ml, 0mg/ml을 만들어 주고 미지시료를 준비해 둔다.2) 만든 BSA 농도별 표준용액을 각 25ul를 따서 각각 1.5ml ep tube에 넣고 BCA working reagent 를 200ul 씩 첨가하여 총 225ul 용액을 만든다. unknown 미지시료 또한 25ul를 그리고 BCA wr 200ul을 넣으며 총 8개의 1.5ml ep tube가 만들어진다.3) heating block 에서 37C에서 30분간 반응을 시키고 색을 관찰하고 기록한다.3.실험결과 및 결론(Data and Results)Glucose 1%는 갈색 Glucose 10%는 적색 Sucrose 1%는 푸른색 Sucrose 10%도 마찬가지 10%를 띠었다. 결론적으로 Glucose만 베네딕트 용액의 구리를 환원시켜 침전물 색을 확인할 수 있었으며 Sucrose에는 침전을 확인할 수 없었다.4.고찰(Discussion)본 실험에서 Glucose와 Sucrose를 농도별로 베네딕트 용액과 어떻게 반응하며 색을 띠는 지 알아보기 위해 진행되었다. 앞서 추정한 바와 같이 베네딕트 용액은 환원당(알데하이드기 또는 케톤기)에 의해 환원되어 구리 침전물로 색이 바뀌기에 Sucrose는 변화가 없음을 가설과 일치함을 통해본 실험이 성공적으로 이루어졌음을 알 수 있다. 서론에서 농도 별 색이 다르게 나타남을 알 수 있듯이 이번 실험에서 Glucsoe 1%는 주황색 과 붉은색의 갈색을 10%는 붉은색인 것을 보아 성공적으로 환원당 양이 예측되는 결과가 나옴을 볼 수 있다. 적은 양의 환원당이 함유되어 있을 시에는 초록색 또는 노란색을 띠지만 본 실허에서 관찰할 수 없었으며 1% 미만일 때 추후 실험해보며 여러가지 색깔을 확인할 수 있겠다. 이렇게 색을 이용하여 농도를 알아보는 것은 화학에서 많이 이용되는 측정법이며, 더 정밀한 실험을 위해 흡광도를 사용한다. 알데하이드기 및 케톤기에 따라 흡광도 결과가 Linear하게 나오는지 추후 표준용액을 통해 실험할 수 있겠다. 현재까지 나온 논문중 Cu(II)-EDTA를 이용하여 750nm흡광도로 Rc 0.995를 나타나며 Beer-Lambert law를 따르는 것을 보였다. Ching-len Yu, et al, 2018에 따르면 구리(II)농도에 따라 다르며 citrate와 carbondate그리고 foreign metallic cation의 750nm의 흡광도 interference가 관찰되어 이를 대신하여 interference가 덜한 metallic cation을 이용하여 EDTA 복합체와 합께 알데하이드를 흡광도를 통해 측정했다고 한다. 이처럼 실험을 실시 한 후에 추가 실험방법을 통해 더 정밀한 방법을 모색하는 과정을 알아 볼 수 있었으며 추후 다른 실험을 보완하여 새로운 용액을 만들거나 프로토콜을 개발하는 등의 과정이 기대된다.5.참고논문 Domb, Abraham J.; Kost, Joseph; Wiseman, David (1998-02-04). Handbook of Biodegradable Polymers. p. 275. STANLEY R. BENEDICT. 1908, A REAGENT FOR THE DETECTION OF REDUCING SUGARS. rom the Shefield Laboratory of Physiological Chemistry, Yak i7Gucrsity.y. (Received for publication, December 18, 485-48pp CHING-LEN YU, SIH-HAN JHOU, WEN-SHUO CHENG, SHIH-SYUAN SIAO and HAN-YIN CHEN, 2018, ALDEHYDE CONTENT OF CELLULOSE DETERMINED BY BENEDICT’S SOLUTION AND VISIBLE ABSORPTION OF COPPER(II)-EDTA COMPLEX, CELLULOSE CHEMISTRY AND TECHNOLOGY 53 (7-8), 685-694pp

자연과학| 2022.06.23| 3페이지| 5,000원| 조회(186)

실험, 세포생리학, 생물학실험, 충남대학교, 단백질 검출

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