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(무기실험) Co(3)정팔면체배위화합물([Co(NH3)5X]n+와 [Co(en)3I3+]의 착염 합성)

Co(Ⅲ) 정팔면체 배위 화합물:[Co(NH _{3} ) _{5} X] ^{n+} `[X:`NH _{3} (n=3),Cl(n=2),CO _{3} (n=1)]와[Co(en) _{3} I ^{3+} ]의 착염 합성4. 실험이론배위착물은 금속원자, 이온, 금속에 전자를 공급하는 리간드로 구성되며 1개의 원자에 몇 개의 이온 또는 원자가 배위하여 생긴 화합물이다. 배위화합물들은 배위수(착물의 배위결합수,Coordination number)에 따라 가지는 구조가 다르며, 그 모양은 아래와 같다.배위수구조2선형3평면삼각형4정사면체, 평면사각5삼각쌍뿔, 사각피라미드6정팔면체리간드의 종류에는 중심금속에 리간드 한 분자가 배위결합을 한 번 할 수 있는 한자리 리간드, 배위결합 2개가 가능한 두 자리 리간드 그리고 여러 자리 리간드들이 있다. 이 리간드의 종류에 따른 예는 다음과 같다.한자리 리간드H _{2} O`,`NH _{3} `,`CN ^{-} ,`NO _{2} ` ^{-} ,`SCN ^{-} ,X ^{-} ,OH ^{-} ,CH _{3} COO ^{-} ,SO _{4} ` ^{2-}두자리 리간드C _{2} O _{4} ` ^{2-}, en여러자리 리간드dien, EDTA전이금속 배위 화합물들은 가시광선 영역의 흡수와 방출에 의해 독특한 색깔을 나타낸다. 스펙트럼의 파장에 해당 하는 빛은 d orbital의 전자 들뜸으로 인한 것인데, 전자의 위치에너지와 관련된 스펙트럼이 전자 흡수 스펙트럼이다. 전자들이 보다 높은 에너지 상태로 전이가 일어나기 위해 흡수하는 빛에너지의 크기는 전이가 일어나는 2개 궤도함수의 에너지 차이와 전자배치에 따라 결정된다. 흡수 후 방출되는 결과로 관찰되는 원자의 전자 스펙트럼은 선 스펙트럼으로 나타나며, 분자의 전자 전이는 진동 및 회전 전이가 동반되어 띠 스펙트럼으로 나타난다. 실온에서 대부분의 원자와 분자는 ground state에 존재하며, 원자 혹은 분자가 전자기 복사선과 상호작용 할 때 에너지를 흡수하여 excited states에 존재하게 된다. 이러한 에너지 흡수는 원자 또는 분자의 전자 구조와 입사광의 파장에 따라 달라진다. 이와 같이 화학종의 에너지 흡수에 기인한 스펙트럼이 흡수 스펙트럼(absorption spectrum)이다. 흡수된 색에 따른 파장의 범위는 아래의 표와 같다.흡수된 색파장 범위투과된 색빨강700-620초록주황620-580파랑노랑580-560보라초록560-490빨강파랑490-430주황보라430-380노랑이 때, 우리 눈에 실제로 보이는 색이 투과된 색과 같다.분자와 상호작용하는 다양한 형태의 복사선은 파장(wavelength,lambda ), 진동수(frequency,nu )또는 파수(wavenumber,bar{nu })로 서술할 수 있으며, 이것들 사이의 관계와 에너지에 대한 표현은 다음과 같다.bar{nu } = {1} over {lambda } = {nu } over {c} ,E=h nu = {hc} over {lambda } =hc bar{nu } 결정장 이론(Crystal Field Theory ; CFT)은 정전기적인 힘을 근거로 한 이론으로, 금속의 d궤도함수의 에너지준위가 갈라짐(splitting)을 설명한다. 자외선-가시광선 스펙트럼에 의해 측정된 전자들의 에너지 준위에 대한 대략의 설명을 할 수 있지만, 실질적인 금속-리간드 결합에 대한 설명은 할 수 없다. 금속이온의 d궤도함수가 리간드의 전자쌍들에 의해 형성되는 정팔면체 정전기장 속에 위치하면 모든 d전자는 이 정전기장에 의해 반발력을 느끼게 되며, 리간드들이 위치하는 축 방향 궤도함수들(d _{x ^{2} -y ^{2}} ,d _{z ^{2}})의 에너지준위가 상대적으로 높아진다. 반면, 리간드 사이에 위치하는 궤도함수들(d _{xy} `,`d _{yz} `,`d _{xz})은 상대적으로 리간드장의 영향을 받지 않는다. 이 때 두 갈래로 갈라진 d orbital 사이의 에너지 차이를TRIANGLE _{o}(또는 10Dq)라고 한다. 리간드에 의한 정전기장 때문에 5개의 d orbital의 평균 에너지는 자유이온 상태에서의 에너지보다 더 높아진다.[Ti(H _{2} o) _{6} ] ^{3+}화합물의 경우를 예로 들어보면,H _{2} O가Ti ^{3+}이온과 팔면체 착화합물을 형성하면 d orbital이 자유이온 상태의 에너지에서t _{2g}와e _{g}로 분리되며 바닥상태의 전자 배치는t _{2g} ` ^{1} e _{g} ` ^{0}이다. 적당한 빛과 착화합물이 상호작용을 하면,t _{2g} ` ^{1} e _{g} ` ^{0} ` -> t _{2g} ` ^{0} `e _{g} ` ^{1}의 전자 들뜸이 일어난다. 실험으로부터 빛의 파수가 20300cm ^{-1}라는 것을 알면, 리간드가 물일 때 정 팔면체장에서d ^{1}의 결정장 갈라짐 에너지(CFSE,TRIANGLE _{o})를 계산할 수 있다.그림 1 정팔면체장위 그림처럼t _{2g}orbitals은 평균 에너지 준위에 비해0.4 TRIANGLE _{o}만큼 더 안정화 되고,e _{g}orbitals은0.6 TRIANGLE _{o}만큼 높아진다. 3개의t _{2g}orbital의 총 에너지는-0.4 TRIANGLE _{o} TIMES 3=-1.2 TRIANGLE _{o}이고, 2개의e _{g}orbital의 총 에너지는+0.6 TRIANGLE _{o} TIMES 2=+1.2 TRIANGLE _{o}가 된다. 이와 같이 CFSE는 d궤도함수들 중 정팔면체장을 느끼면서 안정화되는 d궤도함수들과 균일한 구형 리간드장의 경우 균일하게 모든 d궤도함수의 에너지 준위가 높아지는 상황의 차이에서 기인하는 전자배치의 에너지 차이를 정량화 한다. 정팔면체 코발트(Ⅲ) 화합물은 리간드 종류에 따라 10Dq값이 달라진다. 이 값은 전자전이에 관련된 흡수에너지와 관계가 있으며, 10Dq값이 클수록 짧은 파장의 빛이 흡수된다. 대표적인 코발트(Ⅲ) 착화합물의 색과 흡수파장은 다음과 같다.착이온색흡수파장(nm)[Co(NH _{3} ) _{6} ] ^{3+}노랑430[Co(NH _{3} ) _{5} (NCS)] ^{3+}주황470[Co(NH _{3} ) _{5} (H _{2} O)] ^{3+}빨강500[Co(NH _{3} ) _{5} Cl] ^{3+}보라530trans-[Co(NH _{3} ) _{4} Cl _{2} ] ^{3+}녹색680UV-vis spectrometer를 이용해 complex compound의 최대 흡수 파장(lambda _{peak})를 구하면 결정장 갈라짐 에너지를 구할 수 있으며, 두 값의 상관관계는 다음과 같다.TRIANGLE _{0} =h nu =h {c} over {lambda } =hc bar{nu }lambda _{peak}값이 작을수록 CFSE값이 커지며, CFSE값에 영향을 미치는 요소에는 중심 금속의 산화수, 중심 금속의 종류, 배위수, 구조, 리간드의 종류 등이 있다.Dq= {Ze ^{2} ^{4}} over {6l ^{5}}Dq값은 위와 같은 식으로 정의되는데, 식을 통하여 금속의 산화수가 크고 크기가 클수록 Dq값이 커짐을 알 수 있다.TRIANGLE _{t} = {4} over {9} TRIANGLE _{o}또한, 위 식을 통해 알 수 있는 것은 tetrahedral구조보다 octahedral구조의 Dq값이 더 커진다는 것이다.본 실험에서는 중심금속이 Co(Ⅲ)로 종류와 산화수, 기하구조가 정팔면체로 동일하므로 리간드의 종류에 따라 에너지의 차이가 난다. 리간드장의 세기를 순서로 나타낸 것이 분광화학적 계열로 아래와 같다.I ^{-}

자연과학| 2019.03.07| 13페이지| 3,000원| 조회(743)

배위 화합물, 무기화학실험, 배위착물

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식물의구조(생식기관) 평가A+최고예요

Ⅰ. 실험 목적(Purpose of experiment)1. 피자식물(꽃식물,속씨식물)의 종,속,과를 구분하는 주요 생식형질인 꽃의 외부 형태 관찰2. 필수 생식기인 수술에서 화분 관찰Ⅱ. 배경지식(Background knowledge)1. 식물의 생식기관(꽃)꽃은 피자식물의 생식기관이다. 일정 기간에 걸친 영양생장 후에는 생리적 성숙을 거쳐서 생식기관형성기로 접어든다. 경단부나 측아의 정단분열조직은 형태의 발생에 의해 화서나 꽃의 구조로 바뀐다. 꽃은 꽃자루의 끝에서 피고 모양과 빛깔이 여러 가지이며, 식물의 종류에 따라 각각 특징이 다르다.1-1. 꽃의 구조암술, 수술, 화피의 성질, 수, 조합, 배열 등은 종자식물을 분류하는 중요한 기준이다. 꽃에서 꽃잎, 꽃받침, 수술, 암술을 모두 갖추고 있는 꽃을 완전화, 이 중 하나 이상을 갖추지 못한 꽃을 불완전화라고 한다.가. 보호기관꽃잎(petals)과 꽃받침(sepals)을 합하여 화피라고 하며, 이들은 잎이 변해 생긴 것으로 수분매개자유인 등 생식에 중요한 역할을 담당한다. 수술과 암술을 보호하는 보호기관이기도 하다.1. 꽃잎(화판, petals): 꽃잎으로 이루어진 화관(corolla)은 가장 눈에 잘 띄는 꽃 부분이며, 꽃잎은 흔히 크고 화려하다. 색깔과 향기의 차이에 의해서 꽃의 종류를 구분할 수 있다.2. 꽃받침(sepals): 꽃받침은 꽃의 가장 아래쪽에 그리고 가장 바깥쪽에 위치하며, 줄기에 붙어있는 잎과 비슷하지만, 꽃잎 또는 그 중간 단계의 모양과 닮은 것도 있다.그림 1. 꽃의 구조.나. 필수기관생식에 반드시 필요한 기관이다.1. 수술(stamen): 수술은 수술대(화사, filaments)와 그 끝에 달린 꽃밥(약, anthers)으로 구성된다. 꽃밥은 소포자(화분으로 발달)가 만들어지는 소포자장(약실, microsporangium)으로 채워져 있다.2. 암술(pistil): 암술은 하나 또는 수개의 심파(carpel)로 구성되며, 심파는 암술머리(주두, stigma), 암술대(화주, style), 씨방(자방, ovary)으로 구성되어 있다. 씨방은 플라스크 모양으로 팽대하여 암술의 대부분을 차지하며, 안쪽에는 생식세포가 분화하는 밑씨(ovule)가 있다.다. 쌍자엽식물과 단자엽식물의 꽃의 구조적 차이1. 쌍자엽식물: 꽃잎이 4 또는 5의 배수로 생긴다.2. 단자엽식물: 주로 화피편이 2열 배열하며, 3의 배수로 꽃잎이 생긴다.1-2. 꽃의 분류가. 보호기관1. 양성화(자웅동화): 1송이의 꽃에 암술과 수술을 모두 갖추고 있는 꽃을 말한다.2. 단성화(자웅이화): 1송이의 꽃에 암술과 수술 중 어느 하나만 가지고 있는 꽃을 말하며, 이 경우 암술만 있는 꽃을 암꽃, 수술만 있는 꽃을 수꽃이라 한다.나. 화피의 유무1. 유화피화: 화피가 있는 꽃으로 대부분의 피자식물에서 볼 수 있다.2. 무화피화: 화피가 없는 꽃을 무화피화라고 하며 나자식물이나 피자식물의 일부에서 볼 수 있다.다. 꽃잎의 형태1. 합판화: 나팔꽃이나 호박꽃처럼 꽃잎이 서로 붙어 있는 꽃2. 이판화: 벚꽃이나 무궁화처럼 꽃잎이 각 각 떨어져 있는 꽃라. 수분 매개체1. 충매화: 화분을 나르는 매개체가 곤충[충(蟲)]인 꽃2. 풍매화: 화분을 나르는 매개체가 바람[풍(風)]인 꽃3. 수매화: 화분을 나르는 매개체가 물[수(水)]인 꽃4. 조매화: 화분을 나르는 매개체가 새[조(鳥)]인 꽃2. 화분의 형태와 기능2-1. 화분의 형태화분의 형태는 화분립의 크기, 형태, 세포수, 표면무늬, 발아구의 형태, 수 및 배열, 화분벽의 비후 등이 종에 따라 매우 다양하기 때문에 분류학적으로 중요한 정보를 얻을 수 있다.2-2. 화분의 기능종자식물의 화분은 웅성배우자체(male gametophyte)로서 약의 화분낭에서 만들어진다. 화분은 바람이나 물, 또는 벌, 나비, 박쥐 등에 의해 주두에 옮겨져서 수분(pollination)되고, 발아구(aperture)에서 발달한 화분관(pollen tube)의 정단붕 1개의 화분관핵과 2개의 정핵이 위치하며, 화분관이 성장하여 밑씨에 도달하면, 밑씨 속의 난세포 및 극핵과 중복수정시키는 역할을 한다.그림 2. 화분의 형태.2-3. 화분의 크기화분립의 크기는 다양하다. 화분은 극소립(very small: 10㎛ 이하), 소립(small: 10-25㎛), 중립(medium: 25-50㎛), 대립(large: 50-100㎛), 극대립(very large: 100-200㎛), 거대립(gigantic: 200㎛ 이상)으로 나뉜다. 일반적으로 화분의 크기는 꽃의 크기와 정의 상관관계에 있고 풍매화보다는 충매화가 크며, 자가 수분되는 화분은 아주 작고, 물에 의해 수분되는 경우는 매우 길다.2-4. 화분의 염성정상적인 형태를 지니면서 세포질이 methyl그림 3. 화분의 종류 green에 염색되는 화분을 염성이 있는 것으로 판 정한다. 반면에 보통의 화분보다 크기가 작거나, 세포질이 상실되어 염색이 되지 않거나, 형태가 비정형인 것은 불염인 것으로 판정한다. 불염성 화분은 수정에 관여하지 못한다.3. 식물의 수정3-1. 화분의 크기일반적인 속씨식물에서의 생식은 두 곳에서 수정현상이 일어나는 중복수정(double fertilization)을 통하여 이루어진다.가. 생식세포분열 및 배우체의 형성미성숙한 화분낭 내의 소포자모세포는 생식세포분열을 통하여 4개의 소포자(microspore)로 발달하고, 각 소포자는 2회의 체세포분열과 더불어 화분벽형성그림 4. 화분의 염성(화살표: 불염성 화분). 을 거쳐 1개의 화분관핵과 2개의 정핵을 갖 는 성숙한 화분(소배우자체, male gametophyte)으로 발달한다.한편, 미성숙한 암술의 태좌에서 발달한 돌기상 조직 내에서는 배낭모세포가 형성되고, 이것이 생식세포 분열을 하여 4개의 대포자를 만들지만 보통 3개는 퇴화하고 1개만 기능성 대포자(functonal megaspore)로 발달한다. 대포자는 세포질분열 없이 3회의 유사분열을 거쳐 8개의 반수체성 세포가 되며, 이 중 3개는 합점쪽에서 반족세포(antipodal cells)로 발달하고, 2개는 중앙으로 진출한 후 융합하여 2n 상태의 극핵(polar nuclei)으로 발달하며, 주공쪽에 위치한 나머지 3개 중 1개는 난세포(egg cell)로, 2개는 조세포(synergid cell)로 발달한다. 보통 1겹의 주심조직(nucellus)으로 둘러싸인 7개의 세포를 배낭(대배우자체, female gametophyte)이라 한다.나. 중복수정(double fertilization)화분관에 있는 정세포(sperm cells) 중 하나는 난세포와 결합(수정)하여 2배체 접합자를 형성한다. 다른 세포는 중앙세포의 극핵(2n)과 결합하여 3배체(3n)세포를 형성한다. 이 세포는 피자식물의 종자에서만 형성되는 양분 저장조직인 3배체 배젖(endosperm)이 된다. 이와 같이 피자식물에서 2개의 정세포가 수정되는 것을 중복수정이라고 한다.3-2. 나자식물의 수정대부분의 나자식물에서는 오직 1개의 정세포만이 난세포와 수정하고 나머지 1개의 정세포는 퇴화되므로, 피자식물의 배젖에 해당하는 조직이 없다.Ⅲ. 가설설정(setting up hypothesis)1. 꽃의 외부 구조 관찰(백합,해바라기)1-1. 꽃잎, 꽃받침, 수술, 암술이 관찰 될 것이다.1-2. 백합은 꽃받침과 꽃잎이 구분되지 않는 화피를 가질 것이다.1-3. 해바라기는 쌍자엽식물 이므로 꽃잎이 4 또는 5의 배수로, 백합은 단자엽 식물이므로 3의 배수로 꽃잎이 생길 것이다.2. 꽃의 내부 구조 관찰(백합,해바라기)2-1. 암술을 종단면으로 잘라 씨방벽과 밑씨를 관찰 할 수 있을 것이다.3. 화분관찰(백합,해바라기,호박꽃)3-1. 외막, 내막, 발아구와 핵을 관찰할 수 있을 것이다.Ⅳ. 실험(Experiment)1. 실험 재료(Materials)1-1. 식물의 구조(생식기관) 관찰▶꽃(호박, 해바라기, 백합) ▶광학현미경 ▶면도칼▶슬라이드 글라스 ▶커버글라스 ▶핀셋▶스포이드2. 실험 방법(Methods)2-1. 꽃의 외부 구조 관찰1. 꽃의 바깥에서 안쪽 방향으로 핀셋을 이용하여 꽃받침과 꽃잎을 떼어 개수와 배열, 그리고 각 부위 간에 접합유무를 확인한다.2. 꽃의 외부 구조를 스케치하고, 각 부위의 명칭을 기입한다.2-2. 꽃의 내부 구조 관찰1. 외부 구조 관찰 후 꽃의 씨방을 면도칼을 사용하여 종단면으로 잘라 관찰한다.2. 씨방의 내부 구조를 스케치하고, 각 부위의 명칭을 기입한다.2-3. 화분 관찰1. 슬라이드글라스 위에 물을 한 방울 떨어뜨리고 각각의 꽃에 있는 화분을 조금 묻힌 후 기포가 생기지 않도록 커버글라스를 덮는다.2. 여과지로 커버글라스 주변과 슬라이드글라스에 묻어 있는 물기를 제거한 후 광학현미경을 사용하여 저배율(x 400)로 관찰한다.Ⅴ. 결과(Results)1. 꽃의 외부 구조 관찰1-1. 백합꽃꽃잎꽃받침수술과 암술X 201-2. 해바라기꽃꽃잎꽃받침수술과 암술X 20모두 X 202. 꽃의 내부 구조 관찰백합해바라기X 20X 203. 화분 관찰백합해바라기호박꽃X 400X 400X 400Ⅵ. 고찰1. 실험목적본 실험에서는 백합과 해바라기의 외부구조를 관찰하여 꽃잎, 꽃받침, 암술, 수술이 무엇인지 알 수 있었으며, 단면을 잘라 씨방의 구조를 알 수 있었다. 또한 백합, 해바라기, 호박꽃의 화분(꽃가루)를 관찰하여 각 꽃의 꽃가루의 형태가 다양함을 알 수 있었고 화분의 형태가 다양한 이유에 대해 고찰 하였다.

자연과학| 2019.03.07| 9페이지| 1,000원| 조회(529)

생식기관, 식물의구조, 교양생물실험

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원생동물및곰팡이의관찰 평가A좋아요

Ⅰ. 실험 목적(Purpose of experiment): 원생동물 및 곰팡이계의 종류 및 형태와 일반적인 특징을 이해한다.Ⅱ. 배경지식(Background knowledge)1. 원생생물(Protist)원생생물은 서로 분리된 여러 진핵생물 계통으로 구성된 집합이며, 일부 종들은 다른 종들과 계통적으로 멀리 떨어져 있다.2. 원생생물의 분류원생생물계는 영양방식에 따라 식물성, 동물성, 진균성 원생생물로 분류한다.1) 식물성 원생생물광합성 색소를 가지고 있으며, 수중 생태계의 기초 생산자 역할을 담당한다. 홍조류, 와편모조류, 유글레나류, 녹조류, 돌말류, 갈조류가 여기에 속한다.2) 동물성 원생생물단세포이며, 종속영양을 하고, 먹이 입자를 삼킴으로써 먹이를 섭취한다. 식포는 소화효소와 산을 분비, 분비포는 병원성을 증가시키는 효소 방출, 수축포는 특히 담수에서 삼투조절 한다. 운동방식에 따라 분류한다.(1) 육질생물문위족(pseudopodium)으로 이동한다.ex) 아메바, 유공충, 방산충, 태양충(2) 편모생물문편모(flagellum)로 이동한다.ex) Trichonympha, 트리파노좀(Trypanosoma), Mastigamoeba, Giardia(3) 섬모생물문섬모(cilium)로 이동하는 단세포 생물이고 대핵, 소핵을 가지고 있다.ex) 나팔벌레(Stentor), 짚신벌레(Paramecium), 종벌레(Vorticella)(4) 포자생물문비운동성으로 기생생활하며, 포자로 번식한다. ex) 말라리아 병원충(Plasmodium) - 모기 매개체로 전파학기 위해 복잡한 생활사를 갖는다.A. 아메바(위족)B. 짚신벌레(섬모)C. Giardia muris(편모)D. 말라리아 병원충(포자)그림 1. 운동방식에 따른 동물성 원생생물의 분류.3) 진균성 원생생물아메바와 유사한 운동성이 있는 생식시기를 가지고 있어 진균류(true fungi)와는 다르며, 변형균류(점균류)와 물곰팡이류(난균류) 두 가지 유형이 있다.(1) 변형균류(점균류)죽은 식물체를 먹이로 함으로써 이들을 처리한다. 이들은 또한 세균을 먹이로 함으로써 세균 개체군의 크기를 조절한다. 점균은 엽록체와 세포벽이 없고 습지나 썩은 나무 등에서 흔히 발견되며, 건조할 때 포자낭을 형성하여 포자가 습지에서 발아하면 단일세포 되어 그것이 융합하여 새로운 변형체 구성하게 된다.(2) 물곰팡이류(난균류)물곰팡이는 사체를 분해하며, 또한 생태계에서 동물과 식물의 중요한 기생자이도 한다.A. 난균류(곤충의 사체로부터 사상체가 뻗어나옴)B. 점균류(두가지 형태의 변형체성 점균류)그림2. 진균성 원생생물의 유형.3. 곰팡이생물(진균)계곰팡이는 진핵생물로 대부분 다세포성으로, 죽은 생물에 붙어서 양분을 흡수하는 화학종속영양생물이다. 곰팡이의 몸체는 가는 실처럼 생긴 균사로 이루어진다. 균사가 반복적으로 가지를 쳐서 영양을 흡수하는 구조를 균사체라고 한다.그림4. 자낭균생물의 자낭포자와 분생자의 형태.그림3. 곰팡이의 형태1) 조균생물문(Phycomycetes)단세포로 되어 있고 가지를 치며 균사에 가로막이 없고 여러 개의 핵을 가진다. 엽록소가 없고 기생생활 또는 부생생활 하며 유주자(zoospore)를 만들며 번식함. 일부 수중생활 하고 대부분 육상에서 생활(거미줄곰팡이(Rhizopus))한다.2) 자낭균생물문(Ascomycetes)자낭균류는 다세포이거나 단세포이며, 다세포 자낭균류의 균사에는 일정한 간격으로 격벽이 존재한다. 자냥균류는 무성적으로 포자를 형성하는 분생자와 유성생식에 의해 포자를 형성하는 자낭포자 두가지로 구분할 수 있다.(1) 분생자(conidium)무성적으로 포자를 형성하며, 균사 끝에 사슬모양으로 위치해 있다.(2) 자낭포자(ascospore)자낭과(ascocarp)를 형성하고 그 속에 여러 개의 곤봉처럼 생긴 자낭(ascus)을 만들며, 자낭 속에 4-8개의 자낭포자를 형성한다. 누룩곰팡이(Aspergilus), 푸른곰팡이(Penicillin), 효모(Saccharomyces) 등이 이에 속한다.3) 담자균생물문(Basidiomycetes)곤봉모양의 세포에서 포자를 만든다. 버섯, 깜부기균, 녹병균(수병균) 등이 이에 속한다.Ⅲ. 가설설정(setting up hypothesis): 8개의 생물들은 현미경을 통해 아래와 같이 관찰 될 것이다.Ⅳ. 실험(Experiment)1. 실험 재료(Materials)영구프레파라트(8종류)광학현미경2. 실험 방법(Methods)1) 영구프레파라트 관찰1. 미리 준비된 영구프레파라트를 조별로 이동하면서 광학현미경으로 관찰한다.2. 저배율(×100)에서 고배율(×400)로 관찰하여 스케치한다.NO표본명분류1Euglena W.M.편모생물문 유글레나2Paramecium W.M.섬모생물문 짚신벌레3물곰팡이물곰팡이류 물곰팡이4Rhizopus, W.M.조균생물문 거미줄곰팡이5Aspergilus, M.W.자낭균생물문 누룩곰팡이6Penicillium, W.M.자낭균생물문 푸른곰팡이7송이버섯담자균생물문 송이버섯8깜부기균담자균생물문 깜부기균Ⅴ. 결과(Results)유글레나(편모생물문)짚신벌레(섬모생물문)물곰팡이(물곰팡이류)거미줄곰팡이(조균생물문)X100X100X400X100누룩곰팡이(자낭균생물문)푸른곰팡이(자낭균생물문)송이버섯(담자균생물문)깜부기균(담자균생물문)X100X400X40X400Ⅵ. 고찰1. 원생생물의 정의와 분류: 원생생물은 진핵생물에 속하는 생물로 균류, 식물, 동물을 제외한 모든 진핵생물을 포함한다. 대부분 호기성이며 물에서 서식하고, 주변에서 유기 분자를 섭식하는 종속영양 생물과 스스로 광합성을 하는 독립영양 생물(식물 플랑크톤과 조류), 둘 다를 번갈아 하는 생물들을 포함하며, 무성생식 또는 유성생식을 한다. 원생생물의 분류는 아래 표와 같다.유굴생물- 단세포, 동물 기생, 미토콘드리아가 없고 편모로 이동하며 복부에 굴처럼 움푹 들어간 섭식홈을 지님- 중복편모충류, 부기저부충류원반크리스타생물- 미토콘드라아 내막인 크리스테가 원반모양으로 생김- 단세포이며, 편모 지님- 대부분 광합성, 일부는 조건 종속영양- 유글레나류, 운동핵편모충류유포생물- 세포막 안쪽에 포가 층으로 관찰됨- 유모동물, 와편모조류, 정복합체포자동물이형편모생물- 두 개의 편보를 지님- 난균류, 돌말식물, 황갈조식물, 갈조식물,

자연과학| 2019.03.07| 8페이지| 1,000원| 조회(332)

곰팡이, 원생동물, 원생동물및곰팡이의관찰, 교양생물실험

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박테리아의동정

Ⅰ. 실험 목적(Purpose of experiment): 미생물을 그람 염색하여 염색된 세균의 표본을 관찰: 동정된 균의 형태적, 생리적 특성을 파악Ⅱ. 배경지식(Background knowledge)1. 형태에 따른 균의 분류박테리아는 형태적으로 구형을 띠는 구균, 막대기모양을 띠는 간균, 나선형을 띠는 나선균의 세 가지 기본형으로 나뉜다.그림 1. 균의 형태1) 구균구형이 기본형이나 타원형이나 한쪽 끝이 뾰족한 것 등도 있다. 구균은 각기 특유한 균주의 배열을 보이는데, 포도송이 같은 것, 염주 같은 사슬모양인 것이 있으며, 이밖에도 쌍구균, 4연균 또는 신장형, 심장형 등이 있다. 대부분은 그람양성균이며, 폐렴쌍구균을 제외한 쌍구균은 거의가 그람 음성균이다.2) 간균크기와 길이가 다양하고 양 끝의 모양도 일정하지 않다. 여러 개가 양끝이 서로 이어져서 사슬처럼 보이므로 연쇄간균이라 하며 균체의 한 끝에 1~3개, 또는 균체의 주위에 다수의 편모가 있어 운동할 수 있는 것도 있고, 균체의 한 끝 또는 중앙부에 포자를 가지고 있는 간균도 있다.3) 나선균약 10종이 알려져 있으며, 길이 1~50㎛이다. 그람 음성균이다. 세포는 긴 나선형을 이루고 있으며, 그 중에는 50?°내외로 회전을 하는 것도 있다. 균단에 편모가 있어서 활발한 운동을 한다. 호기성세균이어서 병원성의 것과 부생의 것을 제외하고는 보통의 배양기에서 잘 성장한다. 부패한 물, 또는 괸 물, 짠물에서 분리된 것도 많으며 토양성인 것도 있다.2. 그람염색(Gram staining)1) 그람염색의 원리가장 널리 쓰이는 세균감별염색법으로 1884년 덴마크의 의사인 Christian Gram이 고안하였다. 염색성질에 따라 세균을 크게 두 무리로 나누는 것으로 감염질환의 조기진단에 이용된다.(1) 염색(crystal violet)염기성 색소인 crystal violet으로 염색하면 그람양성균과 그람음성균 모두 자주색으로 염색된다.(2) 착색(매염)1단계에서 염색된 세균에 요오드 용액을 처리하면 crystal violet과 요오드가 반응하여 세포내의 불용성의 복합체인 crystal violet - 요오드 복합체(CV-I)를 형성한다.(3) 탈색(95% ethyl alcohol)착색된 세균에 탈색제인 알코올 시약을 처리하면 착색된 CV-I 복합물이 용해된다. 이때 그람음성균이 탈색되어 백색으로 보인다.(4) 대조염색(Safranin)염기성 색소인 사프라닌으로 대비염색을 하면 백색으로 탈색되었던 그람음성균은 분홍색으로 염색된다.그림 2. 그람양성균(A)과 그람음성균(B)의 그람염색 원리2) 그람염색에 따른 분류1. 그람양성균: 그람염색에 의해 자주색으로 염색되는 균. 예) 폐렴균, 포도상구균, 연쇄상구균, 탄저균2. 그람음성균: 그람염색에 의해 분홍색으로 염색되는 균. 예) 콜레라나 티푸스균, 대장균, 이질균Ⅲ. 가설설정(setting up hypothesis)- Bacilus megaterium는 그람양성균 이므로 보라색으로 염색 될 것이다.- E.coli는 그람음성균 이므로 분홍색으로 염색 될 것이다.Ⅳ. 실험(Experiment)1. 실험 재료(Materials)Escherichia coliBacillus megateriumcrystal violetgram's iodinesafranin solution95% ethyl alcohol알코올램프이쑤시개광학현미경슬라이드글라스커버글라스여과지영구프레파라트2. 실험 방법(Methods)1) 박테리아의 관찰(그람염색)1. 전 주에 배양한 배지를 준비한다(3종류: Escherichia coli, Bacillus megaterium, 생수).2. 이쑤시개를 이용하여 고체배지에 있는 균을 떠낸다.3. 이쑤시개로 떠낸 균을 슬라이드글라스 위에 가능한 얇게 편다(도말과정).4. 도말된 표본을 공기 중에 30초간 건조시킨다(건조과정).5. 말린 도말 표본을 불꽃사이로 두 번에서 세 번 통과시켜 균을 슬라이드에 고정시킨다(고정과정).6. 고정된 도말표본이 식은 후, crystal violet용액을 1방울 가하고 1분간 방치한 뒤 여분의 염색액을 버리고 슬라이드글라스를 물로 씻어낸다.7. Gram's iodine 용액을 도말 부위에 1방울을 떨어뜨리고 1분 뒤에 물로 씻어낸다.8. 95% ethyl alcohol 1방울로 30초 동안 탈색 후 물로 씻는다(탈색과정).※ 탈색과정이 매우 중요하므로 시간엄수와 수세시 주의 요함.9. safranin solution 1방울로 30초간 대조 염색한 후 물로 씻어낸다.10. Filter paper로 물기를 제거한 후 실온에서 말리고 커버글라스를 덮는다.11. 1부터 반복하여 다음 표본을 준비한다.12. 400배에서 광학현미경으로 검경하여 그람양성, 음성균 및 간균, 나선균, 구균을 판별한다.※ 주의사항1. 각 단계별로 수세 시 슬라이드글라스 뒷면을 흐르는 물로 씻어낸다.2. 도말시 살짝 스치듯이 균을 떠서 최대한 얇게 핀다.3. 단계별로 시간을 반드시 엄수한다(특히, 탈색 시).4. 시약을 떨어뜨린 후 골고루 퍼질 수 있게 슬라이드를 기울인다.5. 실온 건조 시 장시간 필요하므로, 균을 건드리지 않는 부분까지만 Filter paper로 물기를 제거한 후 실험하여도 결과는 나오나, 도말시 너무 많은 균을 뜨면 물에 의해 다량 뭉쳐서 나온다.2) 영구프레파라트 관찰1. 영구프레파라트를 광학현미경에 고정하고 조별로 이동하면서 저배율(×100)에서 고배율(×400)로 관찰한다(영구프레파라트와 광학현미경은 이동시키지 않는다).2. 관찰한 결과를 스케치한다.A: Three types of bacteria, B: 유산균, 녹병균, 초산균Ⅴ. 결과(Results)1. 박테리아의 관찰(그람염색)Escherichia coliBacilus megateriumX400X4002. 영구프레파라트 관찰유산균녹병균초산균X400X400X400Ⅵ. 고찰1. 그람염색의 자세한 원리(양성균과 음성균의 어떠한 차이로 염색이 유지되고 안되는지): 그람염색은 먼저 슬라이드글라스에 세균콜로니를 얇게 도말한 후 공기 중에서 건조시킨 후, 알코올램프로 2~3회 열처리 해 고정을 한다. 가장 먼저, crystal violet을 처리하고 물로 씻어내는데 crystal violet은 염기성시약이며 세포질로 침투해 보라색으로 염색한다. 그 다음 요오드 용액을 처리하는데 이 과정에서 요오드와 crystal violet이 결합해 결정을 형성한다. 다음 ethanol을 처리하면 세포벽이 탈수되어 그물구조의 구멍을 수축시킨다. 이때, 그람양성균은 두꺼운 세포벽으로 이루어져 있어 탈수가 되지 않고 세포벽 구조가 유지되지만, 그람음성균은 얇은 세포벽으로 이루어져 있어 에탄올 처리 시 세포벽이 견디지 못하고 탈수된다. 다음으로 사프라닌을 처리하면 그람양성균은 여전히 보라색을 유지하는 반면, 그람 음성균은 분홍색으로 염색된다.

자연과학| 2019.03.07| 6페이지| 1,000원| 조회(239)

박테리아, 박테리아의동정, 교양생물실험

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담수조류의관찰

Ⅰ. 실험 목적(Purpose of experiment)담수조류의 종류 및 형태와 일반적인 특징을 이해한다.Ⅱ. 배경지식(Background knowledge)1. 조류(Algae)조류는 원생생물계에 속하는 원시적인 진핵생물로 생육장소에 따라서 담수조류와 해조류 등으로 나눌 수 있으며 광합성을 하는 자가 영양 생물이다. 조류의 크기는 현미경적인 단세포나 군체 형태에서 길이가 수 미터 나 되는 다세포 종류까지 포함된다. 무성생식과 유성생식을 하며, 생식주기는 간단한 형태에서 복잡한 것까지 다양하다. 광합성 색소의 종류에 따라 독특한 색을 띠게 되고 이에 따라 홍조류, 녹조류, 갈조류, 등으로 구분한다.2. 담수 조류(Freshwater algae)하천, 호소, 습지 등의 담수에 사는 광합성을 하는 민물의 독립영양생물로서 수중생태계의 일차생산자이다. 또한 담수조류는 영양염류와 오염물질을 흡수하여 수질을 정화하는 역할을 한다.2-1. 서식 형태에 따른 담수조류의 구분1. 식물플랑크톤(planktonic types: phytoplankton)수중에서 부유하며 생활을 하는 미세조류로 단세포 또는 군체를 형성한다. 예) 때목말, 훈장말, 니찌아, 페리미디움 등.2. 부착조류(benthic algae: periphyton)물속의 돌이나 수생식물, 동물, 모래 등의 기질에 부착하여 생활을 하는 조류로 빛과 초식동물의 이용이 분포 조절의 큰 요인으로 작용한다.2-2 크기에 다른 담수조류의 구분1. 미시조류현미경으로 관찰해야 볼 수 있는 작은 조류 예) 때목말, 흔들말, 훈장말, 페리미디움, 등.2. 거시조류육안으로 관찰 가능한 조류 예) 해캄 등.2-3. 분류학적 구분조류는 광합성을 하기 위한 색소, 저장 다당류, 세포체제에 따라 8개 문(division), 17개의 강(class)으로 분류된다.1. 광획득 색소에 따른 구분모든 조류에서 가장 중요한 색소는 엽록소 a이지만, 보조색소는 광합성 유효방사(400~700nm)의 다른 파장의 빛을 흡수하여 광에너지를 엽록소 a에 전달해준다. 보조색소는 결과적으로 광합성 효율을 높이는 역할을 한다.2. 저장 다당류에 따른 구분광합성을 통해 생산된 포도당은 다당류로 저장된다. 다당류의 저장산물은 포도당 분자들이 연결되는 방식, 분지 정도, 사슬의 길이에 따라 구분된다. 탄수화물 저장물은 조류의 문에 따라 특징적으로 다르다.표 1. 광합성 색소와 저장 다당류에 다른 구분문주요 광합성 색소저장 탄수화물예남조식물문엽록소 a; 피코시아노빌린. 피코에리트로빌린녹말(?-1,4-결합글루칸)메리스모페디움, 가죽나선말, 큰나선말 등홍조식물문엽록소 a; 피코에리트로빌린녹말피떡말, 개구리알말 등녹조식물문엽록소 a, b녹말유도리나, 뗏목말, 넷중심말, 반달말 등황색조식물문엽록소 a, c1,c2;갈조소크리소라미나린 또는 라미나린(β-1,3-결합 글루칸)돌말류착편모조식물문엽록소 a, c1,c2;갈조소크리소라미나린(β-1,3-결합 글루칸)파브로마와편모조식물문엽록소 a, c2; 페니디닌(일부는 엽록소 a, c1,c2;갈조소)녹말페리미디움은편모조식물문엽록소 a, c2;피코시아노빌린 또는 피코에리트로빌린녹말프로테오모나스유글레나식물문엽록소 a, b파라밀론(β-1,3-결합 글루칸)항아리말; 유글레나 등3. 세포체제에 따른 구분(남조식물문 제외)진핵생물에 포함되는 조류는 세포내 소기관들의 유무, 구조, 편모의 유형 등에 따라 구분된다.표 2. 진핵조류의 편모유형에 따른 구분문주요 광합성 색소저장 탄수화물홍조식물문없다피떡말, 개구리알말녹조식물문채찍꼴 편모넷중심말(볼복스)황색조식물문부등 편모 - 채찍꼴 편모 개와 편모털을 갖는 깃꼴 편모 1개번적말, 나팔말착편모조식물문채찍골 편모(및 착편모)파브로바와편모조식물문채찍꼴 편모페리미디움은편모조식물문편모털을 갖는 깃꼴 편모프로테오모나스유글레나식물문원통꼴 아닌 털을 갖는 편모항아리말, 유글레나A. 와편모조류 B. 돌말류 C. 갈조류D. 홍조류 E. 녹조류 F. 유글레나류그림 1. 조류의 형태적 다양성.2-4. 부영양화와 담수녹조현상1. 부영양화(Eutrophiccation)자연적으로 나타나기도 하지만, 인위적 활동에 의해 강이나 바다 등 수중생태계에 유입되는 생화하수, 산업 폐수, 가축의 배설물 등의 유기물질이 유입되어 물속의 질소와 인과 같은 영양물질이 증가하여 수중으로 영양염류가 유입되고 축척되어 물속에 영양분이 증가하는 현상이다. 부영양화된 물은 조류 생장과 번식에 적정한 환경(수온, 투명도, pH)이 되면 조류의 이상증식을 유벌하게 된다.2. 담수녹조(water bloom)부영양화된 호수에서 조류의 폭발적 증가(이상증식)로 물빛이 변하는 현상으로, 빛의 투과도 감소, 용존산소 급속한 소비, 독성대사물질, 어 · 패류 패사 유발한다. 상수원에서 발생시 수질악화로 인해 수자원 이용에 어렵다.3. 조류의 생태적 중요성1. 지구상 광합성 산물의 30~50%를 담당하는 산소와 유기물 생산자이다.2. 질소고정 남조류는 질소의 이용 가능한 원천으로 중요하다.3. 질소, 인, 탄소, 산소, 칼륨 등의 영양소 순환에 개입한다.4. 다른 담수 및 해산 생물의 서식처를 이룬다.5. 포자를 대량으로 방출하거나, 태양 에너지 흡수를 증가시킴으로써 기후를 어느 정도 조절하는 역할을 한다.Ⅲ. 가설설정(setting up hypothesis)1. 고정된 시료(솔못) 관찰 또는 고정되지 않은 시료(방죽말) 관찰: 남조식물문, 녹조식물문, 황색조식물문, 와편모조식식물문 등이 관찰 될 것이다.3. 영구프레파라트 관찰: 총 8종류의 영구프레파라트는 다음과 같은 형태로 관찰 될 것이다.Ⅳ. 실험(Experiment)1. 실험 재료(Materials)1-1.▶고정되지 않은 시료▶고정된 시료▶슬라이드글라스▶커버 글라스▶스포이드▶여과지▶영구프레파라트▶광학현미경2. 실험 방법(Methods)2-1. 시료의 채취, 고정(교양생물에서 준비)1. 시료의 채취: 식물플랑크톤은 water sampler 또는 plankton net를 사용하여 채집하고, 부착조류는 돌이나 수초들을 솔이나 끌을 사용하여 채집한다.2. 시료의 보존: 현장에서 Lugol's solution으로 고정하여(시료;Lugol's solution=1L : 5ml) 보존한다.3. 시료의 농축: 시료 내에 존재하는 조류의 양이 적기 때문에 농축하여 검경 · 관찰한다(48시간 이상 침전시키고 호스관을 이용하여 상층액을 버린다.)2-2. 제작된 시료의 관찰 및 고정되지 않은 시료의 제작 및 관찰1. 고정된 시료를 이용한 슬라이드 제작 및 관찰(1) 농축된 시료를 잘 흔들어 혼합되도록 한다.(2) 스포이드를 사용하여 슬라이드 글라스 위에 시료를 한 방울 떨어뜨리고 기포가 생 기지 않도록 커버글라스를 덮는다.(3) 저배율(x100)에서 고배율(x400)로 관찰하여 스케치하고 동정한다.2. 고정되지 않은 시료를 이용한 슬라이드 제작 및 관찰(1) 고정되지 않은 시료를 잘 흔들어 혼합하도록 한다.(2) 스포이드를 사용하여 슬라이드 글라스 위에 시료를 한 방울 떨어뜨리고 기포가 생기지 않도록 커버글라스를 덮는다.(3) 저배율(x100)에서 고배율(x400)로 관찰하여 스케치하고 동정한다.3. 고정되었거나 고정되지 않은 시료에서 다음과 같이 조류 4개문을 관찰하여 스케치한다(도감자료참고).(1) 남조식물문 (최소 1종 이상 관찰)(2) 녹조식물문 (최소 1종 이상 관찰)(3) 황색조식물문 (최소 1종 이상 관찰)(4) 와편모조식물문 (최소 1종 이상 관찰)2-3. 영구프레파라트 관찰1. 영구프레파라트 (8종류)를 조별로 이동하면서 광학현미경으로 관찰한다.2. 저배율(x100)에서 고배율(x400)로 관찰하여 저배율 또는 고배율 중에 하나를 스케치한다.[1. 녹조(chlamydomonas); 2, 녹조(반달말); 3, 녹조(해캄); 4, 녹조(해캄의 접합); 5, 녹조(해캄); 6, 녹조(클로렐라); 7, 녹조(파래); 8, 돌말]Ⅴ. 결과(Results)1. 고정된 시료(솔못) 관찰트리보네마(황색조식물문)돌말류(황색조식물문)X 400배X 400배2. 고정되지 않은 시료(방죽말) 관찰글로에오캅사(남조식물문)큰나선말(남조식물문)이름모름X 400배X 100배X 100배3. 영구프레파라트 관찰Spiyogyra Coingation, W.M.Chlamydomonas W.M.Spirogyra W.M.파래(녹조류)X 100배X 400배X 100배X 100배해캄돌말Closterium Sp, W.M.클로렐라X 100배X 400배X 400배X 400배Ⅵ. 고찰1. 실험목적본 실험의 목적은 담수조류의 종류 및 형태와 일반적인 특징을 이해하는 것으로, 우리 실험에서는 고정된 시료(솔못)과 고정되지 않은 시료(방죽말) 그리고 8종류의 영구프레파라트를 관찰 하였다.고정은 세포나 미생물 내부 및 외부구조를 원상태로 보존하는 과정으로 고정하는 동안 미생물들은 모두 죽은 채로 현미경 슬라이드에 단단하게 부착된다. 살아있는 미생물들은 염색을 하지 않고 광학현미경으로 관찰 할 수 있으나, 고정 시 미생물의 선명도를 높여주고, 보관이 용이해 대부분 고정을 한 다음 염색하여 관찰한다.2. 조류가 어떻게 분류되는지와 특징 간단하게조류는 크게 남조식물, 녹조식물, 황색조식물, 와편모조식물문 4개문으로 분류된다. 남조식물문의 주요 광합성 색소는 엽록소a이며 저장탄수화물은 녹말이고, 메리스모페디움, 가죽나선말, 큰나선말 등이 있다. 녹조식물문은 엽록소 a,b를 갖고 동화물질로서는 수크로오스를, 저장물질로서는 녹말을 형성한다. 황색조식물에는 주요 광합성색소로서 엽록소 a와 c외에 코크산틴등의 크산토필이 있으며 광합성에 의해 다당류를 생성,저장한다. 와편모조식물문은 염색질이 주판알모양으로 연결되어 나타나는 방추형의 핵을 갖는 조류로 색소가 없는 것도 있지만 있는것은 녹황색 또는 황갈색을 띤다.

자연과학| 2019.03.07| 9페이지| 1,000원| 조회(313)

담수조류, 담수조류의관찰, 교양생물실험

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