일반생물학실험 | 잎의 색소 분리

 

 

 

TIP

 

 

1. 광합성색소의 종류를 안다.
2. 크로마토그래피 이용한 광합성 색소의 분리 원리를 이해한다.
3. 분광광도기를 이용하여 색소의 최대흡수 파장을 알아본다.
4. Paper Chromatography를 이용해 잎에서 색소를 분리하고 각 색소의 최대흡수 파장을 알아본다.

 

 

 

Photosynthesis(광합성)

광합성 색소 광합성은 엽록체라 불리는 식물의 특수한 기관에서 수행된다. 엽록체의 thylakoid membrane 에는 빛 에너지를 흡수하는 광합성 색소들이 분포 되어있며,  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 유기용매에 녹는 정도가 다양하며, 각기 특정한 파장의 빛을 흡수한다.

 

 

실험 방법

1. 광합성 색소의 분리

1) 일정량의 시금치 잎을 아세톤(엽록소는 물에 녹지 않지만, 아세톤이나 에테르와 같은 유기용매에 잘 녹는다.) 10㎖에 넣고 (Hood 안에서) 막자사발로 곱게 간다.

 

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

 

3) 여과지를 12.5㎝×2㎝ 의 크기로 자른다. 아래그림과 같이 한쪽 끝에서 1㎝ 되는 곳을 잘라 삼각형을 만들고 이곳으로부터 2㎝ 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(에테르:아세톤=9:1), 들어있는 시험관에 넣는다. 여과지가 시험관 벽면에 닿지 않도록 주의하고 전개용매 끝에서 0.5㎝ 정도만 잠기도록 한다. (전개액 1㎖)

 

6) 전개용매가 여과지 위에서 1㎝ 정도 남길 때까지 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 R_f 값을 구한다

 

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

 

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

 

 

2. 종이 크로마토그래피를 이용한 엽록체 색소 분리

1) 여과지를 세로 12㎝와 가로 1.5㎝ 크기로 자른다. 여과지를 한쪽 끝에서 1㎝ 되는 곳을 잘라 삼각형을 만든 다음 이곳으로부터 2㎝ 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 10㎝ 되는 부분에 핀을 꼽아 미리 준비한 전개용매(Toluene 혹은 에테르:아세톤=9:1)가 시험관의 눈금 5 까지 들어 있는 시험관 (Hood 안에 준비)에 넣는다. 여과지가 시험관 벽면에 닿지 않도록 주의하고 전개용매에는 약 0.5㎝ 정도만 잠기도록 한다.

 

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

 

 

 

[일반생물학실험]잎의 색소 분리 레포트