[의학,약학]생물학 - 잎의 색소의 분리

잎의 색소의 분리
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서 론
식물은 태양 에너지와 간단한 몇 가지 무기 물질을 이용하여 세포에 있는 엽록체에서 에너지 화합물을 합성하고 그 과정에서 산소를 만들어 내는데 이것을 광합성이라고 한다.
광합성의 종류
- 광합성은 빛 에너지를 이용한 광화학 반응(명반응)과 빛과 관계없이 일어나는 효소 반응(암반응)으로 나눌 수 있다.

1) 명반응 : 엽록체의 그라나에서 일어나는 반응이며, 빛 에너지를 화학 에너지로 바꾸는 과정이다. 반응의 결과 와 ATP가 생성된다.

2) 암반응 : 명반응에서 생성된 화학 에너지(, ATP)를 이용하여 포도당을 합성하는 화학 반응으로 엽록체의 기질인 스트로마에서 일어난다. 를 받아들여 복잡한 과정을 거쳐 포도당을 만드는 화학 반응으로서 칼빈(M. Calvin)에 의해 자세한 과정이 밝혀졌으므로 칼빈회로라고도 한다.

광합성 색소
엽록소a (청록색)
광합성을 하는 모든 식물
엽록소b (황록색)
녹조류, 육상식물
엽록소c
갈조류
엽록소d
홍조류
- 엽록소
이중에서 a와 b가 가장 일반적이며, 고등 식물에게서는 a:b가 보통 3:1의 비율로 존재한다. 그리고 엽록소는 태양광선 중에서 특정 가시광선 스펙트럼의 색을 흡수하지 않고 반사하므로 각 엽록소 마다 다른 색의 차이를 띄게 된다. 엽록소는 포르피린 고리라고 하는 복잡한 고리 구조와 긴 탄화수소 꼬리를 갖는다. 이 꼬리는 소수성 (hydr-ophobic)으로 지용성을 나타내므로, 틸라코이드 막에 매몰되어 있다. 반면, 포르피린 고리는 친수성 (hydr-ophilic)이므로 틸라코이드 막 표면에 놓이게 된다.
- 카로티노이드계 색소 : 황색계통의 색소로 카로틴, 크산토필
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① 여과지를 세로 12㎝와 가로 1.5㎝ 크기로 자른다. 여과지를 한쪽 끝에서 1cm 되는 곳을 잘라 삼각형을 만든 다음 이곳으로부터 2cm 되는 곳에 연필로 선을 긋는다. 이때 여과지를 손으로 만지지 않도록 한다.

② 모세관을 사용하여 준비된 엽록소 추출액을 연필로 그은 선 중앙에 점적한다. 이때 점적된 부분이 가능한 원이 되도록 한다. 완전히 말린 후 4-5회 정도 반복하여 점적한다. (색소 농축 효과)

③ 핀으로 여과지를 시험관 마개에 매달고 여과지가 10cm 되는 부분에 핀을 꼽아 미리 준비한 전개용매(Toluene)가 시험관의 눈금 5 까지 들어 있는 시험관 (Hood 안에 준비)에 넣는다. 여과지가 시험관 벽면에 닿지 않도록 주의하고 전개용매에는 약 0.5cm 정도만 잠기도록 한다.

④ 전개액이 여과지위에서 35cm 정도까지 전개되었을 때 여과지를 꺼내어 전개액이 전개된 부분을 연필로 표시한 후 여과지를 완전히 말린다.

① 시금치 잎에서 분리된 색소는 몇 가지인지 기록한다.

② 시금치 잎에서 분리된 색소의 색깔을 기록한다.

③ 아래 표에 각 색소의 이동거리와 전개율(Rf : retention factor)을 계산하고, 다른 조의 결과와 비교해보자.