[자연과학] 일반생물학 실험 - 광합성 색소의 분리

Title : 광합성 색소의 분리
예비레포트
서론

1. 광합성 색소

광합성은 엽록체라 불리는 식물의 특수한 기관에서 수행된다. 엽록체의 thylakoid membrane에는 빛 에너지를 흡수하는 광합성 색소들이 분포되어있으며, 주요 광합성 색소들로는 chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid 등이 있다. 엽록소(chlorophyll)는 빛 에너지를 흡수하는 주 색소이나, 보조색소(carotenoid) 역시 빛을 흡수하고 에너지를 엽록소에 전달시켜 준다. 보조 색소를 이루는 것들로는 β-carotene, xanthophyll, phycocyanin 및 phycoerythrine등이 있다. 광합성 색소들은 대부분 지용성 분자들로써 여러 가지 유기 용매에 녹는 정도가 다양하며, 각기 특정한 파장의 빛을 흡수한다.

2. Paper Chromatography

Chromatograghy는 혼합물의 분리 분석, 화합물의 정제, 분자량의 측정 등에 사용되는 기술이다. Chromatograghy는 고정상과 이동상으로 구성된다. Paper chromatography에서는 여과지 표면에 흡착되어 있는 물이 고정상이며 전개액으로 사용되는 유기용매가 이동상이 된다. Acetone에 녹아있는 색소 혼합물은 모세관현상에 의해 전개…(생략)

① 일정량의 시금치 잎을 아세톤 5ml에 넣고 막자사발로 곱게 간다

② 위의 추출물을 원심분리하여(2000rpm, 5분) 상등액을 따로 취한다

③ 여과지를 15cm 2cm 의 크기로 자른다. 아래그림과 같이 한쪽 끝에서 1cm 되는 곳을 잘라 삼각형을 만들고 이곳으로부터 2cm 되는 곳에 연필로 선을 긋는다 (이때 여과지를 손으로 만지지 않도록 주의한다)

④ 모세관 또는 microtip을 이용하여 준비된 엽록소 추출액을 연필로 그은 선 중앙에 점적한다. 이때 점적한 부분이 가능한 작은 원이 되도록 한다. 헤어 드라이어를 사용하여 완전히 말리고 다시 점적 하기를 반복한다

⑤ 여과지를 전개용매가 들어있는 시험관에 넣는다. 여과지가 시험관 벽면에 닿지 않도록 주의하고 전개용매 끝에서 0.5cm 정도만 잠기도록 한다

⑥ 전개액이 여과지 위에서 1cm 정도 남길때까지 전개되었을때 여과지를 꺼내어 전개액이 전개된 부분을 연필로 표시한 후 여과지를 완전히 말린다

⑦ 점적한 부분에서 가장 가까운 곳의 노란색을 띤 녹색 밴드가 엽록소 b이고 그위에 푸른색을 띤 녹색밴드가 엽록소 a이며 그 위쪽으로 xanthophyll, carotene 의 순서로 나타난다

⑧ 각각의 밴드의 Rf 값을 구한다

⑨ 다른 색소의 밴드가 섞이지 않도록 주의하며 엽록소 a 와 b를 각각 잘라서 각 시험관에 넣고 acetone 5ml 을 부어 잘 저어준다

⑩ spectrophotometer 를 이용하여 380nm 에서 700nm 까지의 파장에서 20nm 간격으로 흡광도를 측정하여 각각의 그래프를 그리고 각각의 최대흡수파장을 알아본다