일반생물학실험 | 광합성 엽록체 색소분리 - 종이 크로마토그래피

 

 

 

TIP

 

 

1. 크로마토그래피를 이용한 식물 색소분리의 원리를 이해하고 분리된 광합성 색소의 종류를 알아본다.
2. 종이 크로마토그래피(paper chromatography) 실험으로 광합성에 관여하는 엽록소 a, b, 카로틴(carotene), 크산토필(xanthophyll) 등 식물의 잎에서 색소를 분리한다.

 

 

 

광합성(photosynthesis)

녹색식물이나 그 밖의 생물이 빛에너지를 이용해 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하는 작용이다. 즉, 식물이 엽록체에서 빛에너지를 이용하여 수분과 이산화탄소로부터 포도당과 산소를 생성하는 과정이다.

 

 

광합성은 빛이 필요한 명반응을 거친 뒤 많은 효소로 인해 온도의 영향을 받는 암반응이 일어난다. 일반적으로는 녹색식물에 의한 에너지 변환 과정을 의미한다. 녹색식물의 세포에 들어 있는 엽록체가 광합성이 일어나는 장소이다.

 

엽록체는 5～10㎛의 크기를 가지는 타원형의 기관인데, 엽록체 안에는 틸라코이드라고 하는 납작한 주머니들이 들어 있으며 그 주변은 스트로마라고 하는 액체로 채워져 있다. 광합성은 크게 명반응과 암반응이라는 두 단계로 나뉘는데, 명반응은 빛이 있어야 진행되는 반응이며 암반응은 빛이 없어도 진행되는 반응을 말한다. 명반응이 일어난 후 암반응이 진행되는데, 명반응은 틸라코이드의 막에서 일어나고 암반응은 스트로마에서 일어난다.

 

 

 

엽록체(chloroplast)

엽록체는 자신만의 DNA와 리보솜을 갖는 식물의 세포의 세포소기관으로 광합성이 이루어지는 장소이다. 삼중막 형태로 틸라코이드가 층층이 쌓여 명반응이 일어나는 그라나와, 이산화탄소를 이용해 포도당을 생성하는 암반응의 스트로마로 이루어져있다.

 

 

광합성개요 : 빛반응과 캘빈 회로의 공조, 엽록체에서 빛반응 틸라코이드막에서 일어나지만 캘빈 회로는 스트로마에서 일어난다. 빛반응은 캘빈 회로에서 화학에너지와 환원력의 기능을 각각 사용한다. 캘빈회로는 CO₂를 유기분자에
결합시켜 당으로 전환한다. (가장 간단한 당류는 CH₂O 배수의 화학식을 갖고 있음을 기억하라.)

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 엽록체(혹은 꽃)에 색소용액을 피펫을 이용하여 선을 그리고 말리는 작업을 반복하여 진한 색소선을 만든다.

 

2) 전개용매(Acetone:petroleum ether = 1:9)를 시험관의 0.5㎝ 높이까지 넣는다.

 

3) Tube안에 크로마토그래피 종이를 끼운다. 종이 끝이 용매 안에 잠겨야 한다.(그러나 색소가 그려진 선은 닿지 않아야 한다)

 

4) Tube를 움직이지 말고 용매와 색소가 이동하는 것을 관찰한다.

 

5) 용매가 종이 맨 위에서 2㎝ 아래 높이까지 올라오면 종이를 꺼내 종이 타월 위에 올려 놓는다.

 

6) 크로마토그램을 조사한다.

 

7) 카로틴, 엽록소 α, 엽록소 b의 R_f 값 (ratio factor value)을 계산하여 기록한다.

 

 

 

[일반생물학실험]광합성 엽록체 색소분리 - 종이 크로마토그래피 레포트