목차
01. 실험목적——————————————–3p
02. 실험원리 (이론)——————————–3~11p
03. 실험재료와 방법—————————–12~14p
04. 실험결과————————————–15~20p
05. 고찰——————————————-21~22p
06. 참고문헌——————————————22p
본문내용
01. 실험목적
: 생물은 세포의 에너지 발생을 위해 호흡을 한다. 호흡에는 산소호흡과 무산소호흡이 있다. 이번 실험에서는 무산소호흡 중 하나인 발효를 관찰하여 이의 생화학적 특성을 이해한다.
02. 실험원리 (이론)
– 호흡(respiration)
(1) 호흡의 정의 : 호흡은 모든 생물에서 일어나는 대사과정으로 영양물질을 산화시켜 에너지를 얻는 과정이다. 호흡의 생리학적 의미와 생화학적 의미에 대해 알아보자.
생리학적 면에서 호흡은 일반적으로 알려진 의미에 가깝다. 즉, 숨을 쉬는 것을 의미한다. 숨을 들이쉴 때마다 O_2를 섭취하고 내쉴 때마다 CO_2를 배출한다. 이처럼 외부 환경으로부터 O_2를 흡수하고 CO_2를 배출하는 물리적과정을 생리학적 의미(거시적인 의미)에서 호흡이라고 한다. 이때 일어나는 호흡은 외호흡이라고도 한다.
<생리학적 의미의 호흡 모식도>
미시적인 관점에서 세포가 영양물질을 물과 이산화탄소로 산화시켜 에너지를 얻는 화학적 과정을 생화학적 의미의 호흡이라고 한다. 내호흡 혹은 세포호흡이라고도 한다. 이러한 호흡과정에서 얻은 에너지는 생명활동에 필수적이다.
<식물 세포와 동물 세포에서의 호흡>
(2) 호흡의 종류 : 크게 산소호흡과 무산소 호흡이 있다. 두 호흡의 차이점에 대해 알아보자. 그리고 이번 실험이 발효과정을 관찰하므로 발효에 대해 자세히 학습하자.
산소호흡 : 유기호흡이라고도 말한다. 산소가 존재하는 상태에서 이를 이용하여 에너지를 만들어 내는 과정이다. 대부분의 생물이 산소호흡을 한다. 산소호흡은 크게 해당과정, TCA 회로, 전자전달계 및 ATP 생성의 세 단계로 이루어진다. 포도당은 산소호흡을 통해 이산화탄소와 물로 전환되며 반응식은 아래와 같다.
C_6 H_12 O_6+6O_2→6CO_2+6H_2 O
<산소호흡 과정>
해당과정 : 포도당은 무산소 반응인 해당과정을 통해 두 분자의 피루브산으로 분해된다. 이는 총 10단계로 구성되어 있고 앞쪽의 5단계를 ‘에너지 투자기, 뒤쪽의 5단계를 ‘에너지 회수기’라고 부른다. 전자에서 1분자의 포도당 2개의 ATP를 소비하여 6탄당인 포도당을 3탄당인 3-인산 글리세르 알데히드로 변환시킨다. 그리고 후자에서는 총 4개의 ATP를 생산하여 1분자의 포도당으로부터 2분자의 ATP를 형성한다. 또한, 이 과정에서 2 분자의 NaDH를 형성한다.
<해당과정>
TCA 회로 : 해당과정에 생성한 피루브산은 아세틸-CoA로 전환된 이후 TCA회로로 유입된다. TCA회로는 작은 아세틸-CoA와 옥살아세트산이 결합하여 시트르산을 형성한다. 이러한 이유로 TCA회로를 시트르산 회로라고도 부른다. TCA회로를 거치면 아세틸-CoA는 2분자의 CO_2로 산화되고 이 과정에서 방출된 전자는 NaDH와 FADH_2 형태로 저장된다. 또한, 1분자의 GTP가 생성된다. 진핵생물에서 TCA회로 반응은 미트콘드리아에서 일어난다.
출처 : 해피캠퍼스
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