일반생물학실험 | 효모를 이용한 에탄올 발효

 

 

 

TIP

 

 

1. 호흡과 발효를 통한 미생물의 에너지 획득 방법을 비교해 본다.
2. 에탄올 발효를 통하여 미생물이 산업적 응용에 대하여 학습한다.
3. 에탄올 발효 이외에 미생물이 인간생활에 어떻게 활용되는지 응용성 및 중요성에 대하여 이해한다.

 

 

발효

몇몇 생물은 상대적으로 간단한 무산소발효를 이용하여 에너지를 얻는다. 발효에는 전자전달계와 화학삼투적 인산화가 관여하지 않는다. 발효에서 포도당은 해당과정과 같은 대사경로로 들어간다. 해당과정은 피루브산에서 끝나지만 발효 생물은 거기에 약간의 반응이 더 첨가된다. 최종 산물은 대사 노폐물로서 에너지가 풍부한 유기 분자이다.

 

발효 노폐물은 피루브산이 NADH에 의해 환원됨으로써 생성된다. NADH는 전자와 양성자를 피루브산에 전달하고 로 다시 산화된다. 는 해당과정으로 다시 돌아가 사용된다. 세포내 의 양이 적기 때문에 모든 세포는 해당과정을 거친 후 다시 를 재생할 수 있어야만 한다.

 

의 재생은 산소호흡에서도 중요하다는 것에 주목해야 한다. 세포질에 있는 NADH는 전자와 양성자를 미토콘드리아 막에 있는 운반자에 전달하고 산화된 형태인 로 되돌아간다.

 

 

 

시트르산 회로

시트르산 회로(크렙스 회로)는 1937년 크렙스가 발표한 것이다. 이제 그의 논문은 고전이 되었지만, 처음에는 이 논문을 권위 있는 영국 잡지인 <nature>에 제출했을 때 편집자로부터 논문 게재를 거절당했다. 그러나 후에 크렙스 교수는 이 업적으로 노벨상을 받았다. 시트르산 회로의 중요한 기능 중 하나는 연료 분자들의 산화이다. 산화반응은 NAD⁺와 FAD 같은 조효소의 환원과 함께 일어난다. 이 조효소들은 전자와 양성자를 전자전달계로 전달한다. 전자들의 에너지는 양성자 기울기를 형성하고, 이 기울기는 화학삼투적 인산화에 사용된다.

 

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 유리관에 tygon관을 연결한 후, 유리관을 구멍 뚫린 고무마개에 끼워 넣는다.

 

2) 유리관에 연결되지 않은 tygon관의 끝을 시험관에 밀어 넣은 후 시험관을 50～60℃의 따뜻한 물로 채운다.

 

3) 비이커에 2/3 정도의 증류수를 채운 다음, 준비된 시험관을 비커 안에 거꾸로 세운다.

 

4) 3개의 시험관에 아래 표의 조성을 각각 섞어 넣는다.

 

5) 효모 배양액, 탄소원 및 증류수가 첨가된 각(가, 나, 다) 시험관을 증류수로 채운 비커 속에 담근 다음, 유리관이 연결된 고무마개를 연결한다.

 

6) CO₂를 모으는 시험관의 초기 수위를 표시한 다음, 5분 간격으로 30분 동안 수위의 변 화를 측정한다.

 

 

 

[일반생물학실험]효모를 이용한 에탄올 발효 레포트