일반생물학실험 | 확산과 삼투현상

 

 

 

 

생명체 내에서의 물질의 이동

물질들은 지속적으로 세포의 안과 밖으로 이동한다. 원형질막은 일부 물질만 투과시킨다. 원형질막을 통과해서 이동하는 물질들은 수동수송과 능동수동이라는 두 가지 방법에 의하여 이동한다. 일반적으로 확산이라고 부르는 수동수송은 전기 화학적 농도 기울기에 의해 높은 농도에서 더 낮은 농도쪽으로 분자들이 이동하는 현상이다. 수동수송은 모든 분자가 자발적으로 하는 열운동에 의해 발생하므로 수동수송에서 세포는 에너지 소비가 없다. 이에 비하여 능동수송은 분자가 전기화학적 농도기울기를 거슬러 이동하는 현상으로 세포막에 박혀있는 펌프가 ATP 에너지를 소모하면서 일어난다.

 

 

브라운운동

액체와 기체 분자들은 열운동이라고 불리는 불규칙적인 운동을 하고 있다. 이러한 운동은 온도 의존적이라 온도가 높아지면 분자운동의 속도도 빨라진다. 이러한 운동을 직접 관찰 할 수는 없지만 액체에 부유된 작은 입자들이 액체 속에 들어있는 분자와 충돌함으로써 나타나는 불규칙한 움직임을 현미경으로 관찰할 수 있다. 이러한 작은 입자의 불규칙 운동은 분자운동의 직접적인 증거가 되었고, 이러한 현상은 1827년에 처음 발견한 로버트 브라운에 의하여 브라운 운동이라고 명명되었다.

 

 

실험 방법

1. 브라운 운동 관찰

1) 세정제와 물이 혼합된 용액 한 방울을 깨끗한 슬라이드 위에 20 ㎕ 떨어뜨린다.

 

2) 해부바늘의 끝에 카민 분말을 묻힌 후, 용액 방울 위에 바늘 끝을 대고 손가락으로 바늘을 살짝 쳐서 소량의 염료 입자가 용약 방울에 섞이도록 한 후 커버글라스를 덮는다.

 

3) 현미경을 이용하여 400배의 배율로 브라운 운동을 관찰한다.

 

2. 셀룰로오즈 막을 통한 분자 크기와 확산

1) 15 ㎖ tube 4개에 증류수를 10 ㎖ 정도 넣고, 2개의 튜브에는 베네딕트 용액을 나머지 튜브에는 요오드 용액을 각각 200 ㎕씩 넣는다.

 

2) 셀룰로오즈 튜브를 흐르는 물에서 비벼 풀어준 후 한쪽 끝을 매듭으로 묶어 주머니를 만든다. (셀룰로오즈 튜브의 길이는 10～15 ㎝ 정도가 적당)

 

3) 포도당+녹말 용액을 파이펫을 이용해 5 ㎖ 정도 셀룰로오즈 튜브 안에 넣고 튜브 밖을 씻는다.

 

4) (대조군) 셀룰로오즈 튜브를 지시약이 담긴 시험관에 넣고 5분 정도 기다린다.(실험군) 셀룰로오즈 튜브를 지시약이 담긴 시험관에 1 ㎖ 정도 넣는다.

 

5) 요오드 용액이 들어있는 시험관의 변화를 관찰한다.

 

6) 베네딕트 용액이 들어있는 시험관의 내용물을 비커에 붓고 호일을 엎은 후 Heat block에 끓여 변화를 관찰한다. (Heat block은 미리 켜둔다)

 

3. 삼투압과 살아있는 세포

1) 양파를 까서 얇게 분리해낸 다음, 증류수를 담아둔 페트리디쉬에 넣어둔다.(양파세포가 수분을 충분히 빨아들이도록 약 5분간 담아둔다. / 5개 준비한다.)

 

2) 슬라이드 글라스에 올려서 샘플을 만들고, 광학현미경을 이용하여 양파 세포의 형태와 원형질막이 제대로 물을 흡수하고 있는지 확인한다.

 

3) 파이펫으로 농도가 서로 다른 소금물을 각각의 샘플의 커버글라스 끝 쪽에 떨어트려주고 반대쪽에는 Kimwipes를 이용하여 물을 흡수시킨다. 이러한 과정을 5번 정도 반복한다.

 

4) 소금물로 충분히 washing이 되었다 판단되면 광학현미경으로 관측하여 원형질막이 분리되었는지 확인한다.

 

 

 

[일반생물학실험]확산과 삼투현상 레포트