일반생물학실험 | 삼투와 물질 이동

 

 

 

TIP

 

 

1. 동물세포와 식물세포를 사용하여 선택적으로 막을 통과하는 물질의 종류와 투과량을 결정한다.
2. 세포의 바깥을 싸고 있는 세포막은 물질을 선택적으로 세포 안팎으로 통과시키는 특성을 가지고 있다. 본 실험에서는 동물세포(혈구 세포)와 식물세포(양파 표피세포)를 이용하여 투과량을 결정하고, 특히 세포를 둘러 싸고 있는 수용액의 주성분인 물의 이동에 따른 세포의 부피 변화를 알아보고자 실시한다.

 

 

 

원형질 분리와 팽압 및 용액

동물세포는 물의 유입에 의하여 쉽게 파괴되므로 실험실에서 연구되는 동물세포는 등장에서 유지되어야 한다. 주위의 세포와 같은 농도의 물과 용질을 갖는 용액을 등장액이라 한다. 예를 들어 적혈구는 등장액인 1.0%염 용액에 넣으면 한 동안 안정된 상태로 남아있고 그 모양을 유지할 수 있다. 이 적혈구를 저장액(세포질에 있는 물보다 상대적으로 더 많은 물을 가지고 있는 용액)에 넣으면 삼투현상에 의한 물의 과도한 유입으로 결국 세포가 터져버린다. 이같이 생명을 위협하는 상황은 당수에 사는 작은 단세포 생물체인 동물성 원생동물이 직면한 문제이다.

 

때문에 이들은 과도한 물을 제거할 수 있는 메카니즘을 가지고 있다. 반대쪽 극단, 즉 고장액(물의 농도가 세포에서 보다 낮고 용질의 농도는 더 높은 용액)에서 물은 삼투현상에 의해 세포로부터 급속히 빠져나간다. 그러나 세포는 원형질 분리라고 알려진 현상에 의해 수축된다. 식물세포도 고장액에서는 원형질 분리라고 알려진 현상이 일어난다.

 

식물은 보통 저장성인 환경에서 물의 흡수를 촉진한다. 이들은 세포속의 큰 액포내에 용질을 고농도로 축적시켜 물을 흡수한다. 물론 이것은 액포내 물의 농도를 감소시킨다. 물의 유입은 세포벽에 대해 큰 정수압을 만든다. 이 압력은 가늘고 긴 토마토 식물체가 왜 직립할 수 있는지를 부분적으로 설명한다. 식물학자들은 물에 의해 부풀어오른 이 상태를 팽만상태라고 하고 이압력을 팽압이라고 한다. 팽만상태는 토양수 농도가 식물세포내의 물의 농도보다 높을때만 유지된다.

728x90

 

 

실험 방법

실험 1. 적혈구의 용혈 현상 관찰

① NaCl과 설탕 0.5%, 1.5%, 2.5% 용액과 증류수를 준비한다.

② 각각의 용액을 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 각 용액마다 혈액을 한 두 방울 떨어뜨린 후 섞어준다.

③ 어느 정도 시간이 지난 후에 커버 글라스를 덮고 현미경을 이용하여 관찰한다.

 

실험 2. 원형질 분리의 관찰

① 6개의 slide glass에 양파 표피 세포를 벗겨 잘 펴준다.

② 각각의 양파 세포에 0.2M, 0.25M, 0.3M, 0.35M, 0.4M의 설탕물을 떨어뜨리고 30분간 기다린다.

③ 각각의 양파 세포를 관찰하여 원형질분리가 일어난 세포를 센다.

④ 한계 원형질분리 농도를 정하고 삼투압을 계산한다.

 

실험 3. 적혈구 세포의 물질 투과성

① 0.3M의 Methanol, Ethanol, Propanol, Glycerol, Diacetin, Glucose, Sucrose를 3㎖씩 준비한다.

② 준비된 용액에 혈액을 2～3방울 떨어뜨려 섞어준 후 글씨가 보일 때까지의(용혈현상이 일어날 때까지) 시간을 기록한다.

 

 

 

[일반생물학실험]삼투와 물질 이동 레포트