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일반생물학 및 실험 - 확산과 삼투 예비

Exp. 확산과 삼투 예비Ⅰ.Purpose우리 몸속에서부터 자연 현상에 이르기까지 확산과 삼투 현상은 매우 다방면에 걸쳐 일어나고 있고, 사용되고 있다. 이번 실험에서는 확산과 삼투현상의 정확한 정의에서부터 원리와 적용 분야까지 폭넓게 알아보도록 한다.Ⅱ.Introduction확산은 분자나 물질의 이온이 농축되지 않고, 인접지역으로 순 이동하는 것을 말한다. 물로 채워진 용기에 염색액을 한 방울 떨어트렸을 때 시간이 지나면 염색 분자가 물 분자 사이에 골고루 퍼지는 것도 확산이라 하고, 향수를 뿌렸을 때 그 향기가 퍼져나가는 것도 확산이라고 한다. 용질이 얼마나 빨리 확산되는지는 그 용질의 농도, 크기, 온도, 전하, 압력 기울기 등에 의존한다. 첫째로 농도 기울기가 크면 농도가 높은 곳에서 빠져나오는 분자의 수가 들어가는 분자의 수보다 많기 때문에 확산 속도가 빠르고, 온도가 높은 곳은 열에너지가 크기 때문에 분자들의 움직임을 보다 빠르게 하여 확산속도에 영향을 준다.분자의 크기가 작으면 속도가 빠르기 때문에 확산속도가 빨라지게 되고, 넷째로 전기기울기의 영향을 들 수 있다. 전기기울기는 인접한 두 부분 사이의 전하 차이를 의미한다. 용액에 녹아있는 이온 중 음전하를 많이 갖는 이온은 양전하를 많이 갖는 이온을 끌어당기게 되고, 이 차이가 심할수록 확산속도는 빨라지게 된다. 마지막으로 압력 기울기란 두 인접한 부분 사이의 단위 면적당 가해지는 힘의 차이로 그 차이가 클수록 확산속도가 빨라지게 된다.삼투란 물이 선택적인 막을 통해서 물의 농도가 낮은 쪽으로 이동하는 것이다. 반투과성 막에 의해 농도가 다른 두 용액이 나누어진 채 담겨 있을 때, 농도가 낮은 용액을 저장액이라 하고, 농도가 높은 용액을 고장액이라고 한다. 물은 항상 저장액에서 고장액으로 확산되는데, 충분한 확산의 결과 더 이상 순 삼투운동이 일어나지 않을 때의 용액을 등장액이라 한다.Ⅲ.Materials1. 광학 현미경2. 증류수3. 슬라이드 글라스, 커버글라스4. 면도칼5. 양파6. 0.9% NaCl, 9% NaCl7. 70% 알코올8. 알코올 솜9. 핀셋10. 혈액Ⅳ.Methodⅰ) 식물세포① 양파를 4등분하여 3~4번째 scale을 골라 면도칼로 5mm가량의 정사각형으로 안쪽 표피를 자른다.② 핀셋으로 가볍게 벗겨 슬라이드 글라스의 한쪽 옆에 놓고 증류수를 떨어트린 후 커버글라스를 덮어 세포 전체의 상태를 관찰한다.③ 슬라이드 글라스의 다른 한쪽에 준비한 잎에는 준비된 고장액(9% NaCl)을 떨어트리고 커버글라스를 덮고 10분 동안 둔다.

자연과학| 2013.12.05| 2페이지| 1,000원| 조회(227)

확산, 일반생물학, 삼투, 생물 실험, 확산과 삼투, 원형질 분리, 적혈구 용혈

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일반생물학 및 실험 - 확산과 삼투 결과

Exp. 확산과 삼투 결과ⅱ)적혈구 9% NaCl수용액ⅰ)양파세포 9% NaCl수용액Ⅴ.Result0.9% NaCl 수용액을 떨어트린 양파 프레파라트에서는 핵이 미세하게 보였고, 세포벽이 진하게 잘 보였으나 원형질의 분리가 일어났는지는 판단하기 어려웠다. 9% NaCl 수용액을 떨어트린 양파 프레파라트에서는 세포벽이 두꺼워졌고, 처음의 일정한 모양의 양파 세포가 아니라 세포의 원형질 분리가 일어나 여기저기 덩어리진 것들이 보였다.체액과 비슷한 농도인 0.9% NaCl 수용액을 떨어트린 혈액에서는 보통의 적혈구를 관찰할 수 있었다. 체액보다 짙은 농도인 9% NaCl 수용액을 떨어트린 혈액은 적혈구의 모양이 아닌 불규칙한 모양을 보였다. 삼투현상에 의해 적혈구의 수분이 고장액으로 빠져나가 적혈구가 쭈그러든 모습을 볼 수 있다. 체액보다 묽은 증류수를 떨어트린 혈액은 역시 불규칙한 모양을 보였으며, 역시 삼투현상에 의해 적혈구가 물을 빨아들여 정상 적혈구보다 크기가 컸고, 일부는 터져서 적혈구의 형태를 더 이상 유지하지 못하는 것도 있었다.Ⅵ.Discussion이번 실험에서는 익숙한 과정이었던 양파 세포의 관찰과 조금 생소했던 사람 혈구의 관찰이 주된 내용이었다. 처음 일반 양파세포를 관찰하면 알 수 있듯이, 양파 세포는 규칙적이고 단단한 세포막에 둘러싸여 있다. 하지만 양파의 농도보다 높거나 낮은 농도의 용액과 접하게 된다면 양파 세포에 변화가 일어나게 된다. 우선 세포막은 세포질과 외부환경 사이에 있으면서 선택적 투과성을 나타내는 경계이다. 그러므로 모든 물질이 세포막을 통하여 이동할 수는 없다. 막의 투과성에 영향을 미치는 요인은 일반적으로 물질의 크기, 하전 여부, 극성 등 매우 다양하지만 이번 실험에서는 농도가 확산과 삼투에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다.양파 세포의 세포질과 세포막의 사이에는 원형질막이라는 매우 얇은 막이 있다. 원형질은 생명력을 갖는 세포의 기초물질로서, 세포의 물질대사, 운동, 성장 등의 생활 현상을 이루는 곳이다. 세포액에는 다양한 종류의 염류와 당분을 비롯하여 여러 가지 물질이 녹아 있으므로 삼투압을 갖고 있다. 세포를 세포의 농도보다 높은 농도의 용액인 고장액에 넣으면 원형질막이 선택적 투과성을 갖고 있기 때문에 수분이 밖으로 탈출하므로 세포질의 부피는 작아지지만, 세포막의 크기는 거의 변화하지 않는다. 그러므로 곧 세포막에서 분리되어 원형질 분리 현상(plasmolysis)이 일어난다. 이것을 세포의 농도보다 낮은 농도인 저장액에 옮기면 원상태가 되는데, 이것을 원형질 분리 복귀(deplasmolysis)라 한다. 우리 실험에서도 양파세포를 처음 관찰했을 때와 고장액을 떨어트리고 10분이 지난 뒤 양파의 농도와 고장액의 농도를 같게 맞추려고 양파 세포의 수분이 고장액으로 빠져나가는 삼투현상이 일어나 세포막의 모양에는 별 차이가 없지만 군데군데 세포질이 쪼그라들어 있던 것을 알 수 있었다. 원형질 분리가 일어난 세포만 보면 정상세포와의 차이점을 잘 지각하지 못 할 수도 있는데, 앞서 관찰한 정상세포와 비교하면 원형질 분리가 일어났음을 확인할 수 있다. 원형질 분리가 일어난 세포에 다시 저장액을 충분히 떨어트리면 높아진 양파의 농토와 저장액의 농도 사이에서 평형을 이루려고 저장액의 수분이 양파세포로 이동하는 삼투현상이 일어난다. 그 결과 원형질이 분리되었던 양파세포가 정상세포로 돌아오게 된다.

자연과학| 2013.12.05| 2페이지| 1,000원| 조회(308)

확산, 일반생물학, 삼투, 생물 실험, 확산과 삼투, 원형질 분리, 적혈구 용혈

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일반생물학 및 실험 - ABO혈액형, 미맹 결과

Exp. ABO혈액형 & 미맹 결과Ⅴ.Result실험 결과에 따라 표 또는 그래프를 그려 정리한다.혈액형은 주로 A형이 많고, 4-5단계에서 주로 쓴 맛을 느낀다.Ⅵ.Discussion이번 실험은 간단한 두 종류의 실험이었다. 우선 첫 번째로 모두가 알고 있는 각자의 혈액형을 알아보는 실험을 했고, 두 번째로는 쉽게 알 수 없었던 미맹 실험을 했다. 우선 혈액형 실험에 대해 저일하도록 하면, 일반적으로 동물에 있어서 생물학적인 현상으로서 한 동물의 혈청이 다른 동물의 적혈구를 응집하는 작용이 있다. 이것을 적혈구 응집반응이라 하고, 사람 상호간에 있어서도 이 반응이 있으며, 이 반응의 여하에 따라 혈액을 A, B, AB, O의 4가지 형질로 구분한다. 응집반응은 적혈구 내의 응집원과 혈청 내의 응집소의 반응으로 이루어진다. 응집원에는 A와 B 두 종류가 있고, 응집소에는 anti A(α)와 anti B(β)의 두 종류가 있다. 응집원 A와 응집소 anit A, 응집원 B와 응집소 anti B가 만나면 응집이 일어난다.혈액형은 응집원과 응집소의 유무에 따라 분류되는데, A형은 응집원 A와 혈장에 응집소 anti B가 있고, 응집원 B와 응집소 anti A를 모두 갖는 혈액형은 B형이 된다. AB형은 응집원 A와 B 모두를 갖는 혈액형이고, O형은 적혈구에 A,B 응집원이 없고, 응집소 anti A와 anti B를 모두 갖는다. 이번 실험에서 추가로 Rh혈액형의 검증도 했는데, 역시 Rh 응집원도 적혈구에 있다. Rh 응집소를 떨어트렸을 때 응집반응이 일어나면 Rh+이고, 응집이 일어나지 않으면 Rh-이다. 우리나라에는 Rh-가 괸장히 드문 희귀한 혈액형이지만, 유럽 등에서는 전체 인구의 20% 이상이 Rh-이다.응집원이 존재하는 적혈구는 지름이 약 7~8㎛로, 1mm3당 450만~500만 개가 있다. 적혈구는 가운데가 움푹 들어간 원반형이며, 핵이 없고, 골수에서 생성되어 간이나 지라에서 파괴된다. 수명은 약 3~4개월 정도이고, 산소를 운반하는 아주 중요한 역할을 한다. 혈청과 혈액을 섞을 때 응집소끼리 섞이게 되면 응집반응이 엉뚱한 곳에서 일어날 수 있으므로, 서로 섞이지 않도록 주의해야 한다.다음으로 한 실험은 PTC를 통한 미맹검사였다. PTC원액을 적절히 희석해서 1~10의 10단계로 나누고, 농도가 낮은 것부터 순서대로 맛을 보는데, 어느 용액에서 처음 쓴 맛을 느끼는지 알아보고, 통계를 내서 빈도를 알아보는 것 까지가 PTC 미맹검사이다. 원래는 한 번 맛을 보고 나서는 물로 입을 가셔내고 2~3분 후에 다른 농도의 맛을 봐야 하는데 시간상 연속적으로 맛을 봤다. 하아디-바인베르그 법칙에 따라 한 쌍의 대립 유전자 T와 t의 빈도를 각각 p,q라 하면, p x q = 1, p=1-q, q=1-p라는 관계가 성립하고, 이로부터 T와 t 각각의 빈도를 구하는 식을 구할 수 있다. T의 빈도는 p^2 + pq=p(p+q)=p, t의 빈도는 pq+q^2=q(p+q)=q이다. 이를 바탕으로 하면, 임의의 집단이 하아디-바인베르그 평형에 있을 경우, 세대를 거듭하여도 유전자의 빈도는 변함이 없음을 알 수 있다. PTC 미맹유전 역시 하아디-바인베르그 평형에 있다. 미맹유전도 한 쌍의 대립 유전자 T와 t에 의해 결정되는데, 우성형질인 T가 포함된 유전자형인 TT와 Tt일 경우, 미각자로서 PTC의 맛을 느낄 수 있고, 열성 유전자인 t만 두 개 있는 tt유전자형을 가진 사람은 PTC의 맛을 느낄 수 없는 미맹자이다. 이와 같이 PTC 미각 유전은 PTC에 대한 미각을 결정하는 대립인자의 유전자형이 열성 동형일 때 미맹이 되는 열성 유전 형식을 취하며, 일반적으로 미각자와 미맹자의 비율은 인류 집단에 따라 일정하게 유지된다.

자연과학| 2013.12.05| 2페이지| 1,000원| 조회(207)

PTC, 혈액형, 미맹, 일반생물학, 결과, Rh

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일반생물학 및 실험 - ABO혈액형, 미맹 예비

Exp. ABO혈액형 & 미맹 예비Ⅰ.Purpose네 가지 혈액형 구분의 기준과 결과 및 혈구 관찰과 혈액에 관한 전반적인 이해를 돕기 위해 ABO 혈액형을 알아보는 실험을 한다. 미맹은 한 쌍의 대립 유전인자에 의해 발현되는 형질로, 실험을 통해 미맹을 알아내고, 그 빈도를 구해봄으로써 집단유전에 있어서의 하아디-바인베르그 법칙을 이해한다.Ⅱ.Introduction단세포 생물이나 하등 무척추동물의 경우, 물질을 수송하기 위해 특별히 분화된 기관계가 없어도 확산이나 능동수송 및 세포질유동만으로 물질을 운반할 수 있다. 그러나 체제가 복잡한 고등 다세포 동물의 경우, 물질을 효과적으로 운반할 수 있도록 순환기관이 있어야 한다. 즉, 이러한 동물은 소화기관에서 흡수된 영양소, 세포대사에 의해 생성된 대사산물이나 노폐물, 내분비기관에서 분비된 호르몬, 호흡기체, 항체, 염류 등을 운반하는 기관계를 가지는데, 이를 순환계라 한다. 이 순환계에는 혈액이 흐르면서 여러 가지 물질을 운반하는데, 혈액형은 적혈구와 깊은 관련이 있다. 일반적으로 동물에 있어서 생물학적인 현상으로써, 한 동물의 혈청이 다른 동물의 적혈구를 응집하는 작용이 있다. 이것을 적혈구 응집반응이라 하고, 사람 상호간에 있어서도 이 반응이 있으며, 이 반응의 여하에 따라 혈액을 O, A, B, AB의 4가지 형으로 분류한다. 응집반응은 적혈구 내의 응집원과 혈청 내의 응집소의 반응으로 이루어진다. Rh 혈액형을 제외한 ABO의 반응만을 따졌을 때, 응집원은 A와 B 두 종류가 있고, 응집소에는 anti A(α)와 anti B(β)의 두 종류가 있으며, 이들의 유무에 따라 혈액형이 분류된다. A와 anti A, B와 anti B가 만나면 응집이 일어난다.영국의 수학자 하아디(G.H.Hardy)와 독일인 의사 바인베르그(W.Weingerg)에 의해 행해진 유전실험에서는 전체 개체군의 유전자형에 있어서의 대립인자의 빈도를 기술하고 있다. 이 법칙에 의하면, 무한한 개체수로 이루어진 임의의 생물집단 내에서 무선택적 교배가 이루어지고, 그 집단 내외로의 유전자의 이입이나 이출이 없으며, 돌연변이나 도채, 유전적 부동(genetic drift)등이 일어나지 않는 한, 그 집단 내에서의 유전자 빈도는 세대가 거듭되어도 일정하게 유지되어 평형상태를 유지하게 된다. 그리고 이와 같은 평형상태를 하아디-바인베르그 평형(Hardy-Weinberg Equilibrium)이라 한다. 이와 같은 유전 형태를 취하는 인류 집단유전의 한 예가 PTC(Phenyl Thio Carbamide) 미각 유전이다. PTC에 대한 맛을 느낄 수 있는지의 여부는 유전에 의해 결정되는데, 이 유전은 한 쌍의 대립 유전자에 의해 이루어진다. PTC의 쓴 맛을 느끼는 능력은 우성형질(T)이며, 맛을 느끼지 못하는 것은 열성형질(t)로써, 표현형은 미각자(taster)와 미맹자(non-taster)로 분류되지만, 유전자형은 TT, Tt, tt로 구성된다. 대립유전자형이 T-(TT,Tt)인 사람은 미각자로서 PTC의 맛을 느낄 수 있고, tt인 사람은 PTC의 맛을 느낄 수 없는 미맹자이다. 이와 같이 PTC 미각 유전은 PTC에 대한 미각을 결정하는 대립인자의 유전자형이 열성 동형일 때, 미맹이 되는 열성 유전 형식을 취하며, 일반적으로 미각자와 미맹자의 비율은 인류 집단에 따라 일정하게 유지된다.Ⅲ.Materials

자연과학| 2013.12.05| 2페이지| 1,000원| 조회(133)

PTC, 혈액형, 미맹, 일반생물학및실험, Rh

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일반생물학 및 실험 - 유사분열 관찰 결과

Exp. 유사분열 관찰 결과Ⅴ.Result각각의 세포에 핵이 보였고, 곳곳에 분열중인 세포들이 보였다. 세포분열의 어느 단계인지 뚜렷하게 보이는 세포가 있었고, 염색체나 염색체가 확실히 보이지 않아 세포분열의 어느 단계인지 구분이 명확하지 않은 세포도 종종 보였다.Ⅵ.Discussion이번 실험은 꽤 간단한 실험이었다. 하지만 그 관찰한 내용이 우리 몸 뿐 아니라 식물과 동물에서 항상 일어나고 있는 체세포분열이기 때문에 그 의미는 매우 중요한 실험이라고 할 수 있다. 관찰한 세포들 중에는 염색체가 뚜렷이 보이는 세포가 있었고, 또 염색체는 잘 보이지 않고, 조금 진한 자주색으로 점같이 세포 안에 보이는 것이 있었다. 이 세포들은 간기의 세포로, 간기는 물질대사가 왕성한 시기로서, DNA가 복제되는 시기이다. 관찰한 세포 중 자주색의 실 뭉치 같은 것이 발견된 세포는 세포 분열 단계 중 전기의 세포로, 실 뭉치처럼 보였던 것은 가늘고 긴 끈 모양의 염색사이다. 전기는 가시적인 핵 변화의 초기 단계이며, 간기는 염색질로부터 염색체가 개개의 단위로 나타나는 단계이다. 염색사는 전기가 경과함에 따라 짧고 두꺼운 전형적인 염색체가 된다. 이 때 동물세포에서는 중심체가 양극으로 이동하기 시작하며, 중심체 주위에는 투명한 섬유성인 방추사가 나타난다. 이 방추사는 전기의 다음 단계인 중기가 시작될 때 까지 중심체가 양극으로 이동하는 동안, 염색체를 사이에 두고 계속 뻗어나가 방추체상(spindle figure)으로 변형된다. 식물세포에서는 중심체가 없는 반면에 간기 세포의 원형질막 부근에 있던 미세섬유에서 방추사가 유래된다고 알려져 있다.전기의 다음 단계는 중기로, 각 염색체의 동원체가 분열적도면에 배열되는 시기이며, 인과 핵막이 없어진다. 그리고 중심체는 양 극에 도달하여 방추사가 완전히 뻗어서 방추기관(spindle figure)이 형성된다. 중기 염색체는 동원체에 인접한 두 개의 종렬 염색분체로 구성되어 각 염색체의 구조적 특징을 나타낸다. 중기는 염색체의 모양이 가장 뚜렷하고 선명하게 보이는 세포분열 단계이다. 그 이후로 후기가 되면 이미 종렬에 의해 쌍을 이룬 각 염색분체가 동원체가 있는 곳으로부터 갈라지면서 양 극으로 이동하기 시작하여 양 극에 도달하게 된다. 이 때 각 염색체는 동원체의 위치에 따라 여러 가지 모습을 나타낸다. 우리가 관찰한 부분의 후기의 모습은 핵막 등이 분열되어 두 개의 딸세포로 분리되어가는 과정의 세포가 있었다. 염색체가 두 개의 염색분체로 분리되어 각각 새로운 세포를 형성하는 과정이 아주 잘 나타나 있었다. 후기까지 진행된 후에는 양 극에 도달한 염색체가 간기 염색질로 변형되어 가고, 핵막과 인이 다시 형성되며 두 개의 새로운 핵이 형성되는 말기에 이르게 된다. 동물세포의 경우에는 원형질막이 함입되고, 식물세포는 세포판이 형성되어 두 개의 세포가 생기게 된다. 이번 실험에서 관찰한 세포는 규칙적인 배열이 없었고, 동그란 모양으로 보아 동물세포일 것으로 추정된다. 관찰한 프레파라트에서는 아직 원형질 함입이 일어나지 않은 세포의 분열이 일어나고 있었다.

자연과학| 2013.12.05| 2페이지| 1,000원| 조회(117)

혈구, 체세포분열, 일반생물학, 유사분열, 생물 실험, 간기

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