Photosynthetic Hill Reaction

소개

시금치의 Chloroplast를 분리하여 각기 다른 광도 하에서 DCPIP가 무색의 DCPIP-H2로 환원되는 hill reaction을 측정함과 동시에 hill reaction의 강력한 억제물질인 제초제 DCMU의 억제 기능을 확인하는 실험보고서

목차

Abstract
Introduction
Materials & Methods
Result
Discussion
Reference

본문내용

Abstract
이번 실험은 시금치의 Chloroplast를 분리하여 각기 다른 광도 하에서 DCPIP가 무색의 DCPIP-H2로 환원되는 hill reaction을 측정함과 동시에 hill reaction의 강력한 억제물질인 제초제 DCMU의 억제 기능을 확인하는 것이다. hill reaction은 추출된 엽록체를 빛에 노출하여 Feion, oxalate, ferricyanide, benzoquinone와 같은 인공 환원제를 넣어 주었을 때 O가 나온다는 것으로 녹색식물의 광합성에서 나오는 O가 HO로부터 얻어진다는 사실을 보여주었다. 실험은 Chloroplast 현탁액을 추출하여 암처리, 다른 빛의 세기, 그리고 DCMU를 처리한 각기 다른 실험군의 O.D값을 측정하여 DCPIP 환원률을 추정하였다. 실험결과는 시간에 따른 흡광도 변화를 통하여 광원으로부터 거리가 가까워 광도가 높을수록 DCPIP 환원률이 높은 것을 확인 할 수 있었다. 이것을 수식으로 표현해 보면 빛의 세기는 거리의 제곱에 비례하여 감소하기 때문에 DCPIP 환원률도 광원으로부터의 거리의 제곱에 반비례한다고 볼 수 있다. 또한 DCMU를 처리한 큐벳에서는 흡광도 변화가 거의 없어 DCMU가 광합성을 억제하는 기능이 있음을 확인 할 수 있었는데 이유는 광합성 light reaction에서 PQ를 PQH2로 환원시키지 못하게 하여 전자가 전달되지 못하여 electron acceptor인 DCPIP가 환원되지 못하게 되는 것을 알 수 있었다.

Introduction
photosynthesis는 지구상의 생물이 빛을 이용해서 화학에너지 형태로 저장하는 작용으로 지구의 생물계에서 가장 중요한 작용이다. 지구의 생물은 삶을 유지하기 위해 에너지를 필요로 하는데 에너지의 전환과 저장은 생명체의 최소 단위인 세포에서 일어나며 에너지는 화합물형태로 저장된다. 모든 생물은 photosynthesis에 의해 생성된 포도당을 생체 내에서 연료로 사용하고 있는데 이것을 공급하는 방법이 chloroplast에서 일어나는 photosynthesis이다. 이러한 photosynthesis를 두 가지 단계로 나눠서 살펴보면 빛에너지를 화학에너지로 전환 시키는 light reaction(light dependent reaction)과 포도당을 합성하는 carbon reaction(light independent reaction)으로 나눌 수 있겠다. 이러한 photosynthesis 과정에서 O가 방출되고 CO가 고정된다. 1937년에 Hill은 추출된 chloroplast에 빛을 노출하여 Feion, oxalate, ferricyanide, benzoquinone같은 인공 환원제를 넣어 주었을 때 O가 나온다는 것으로 녹색식물의 photosynthesis에서 나오는 O가 HO로부터 얻어진다는 사실을 보여주었다. Hill의 반응식은 다음과 같다.

참고자료

· 이해진, 식물생리학, 탐구당, 1981, pp.302~317
· 권영명 외 12인, 식물생리학, 아카데미서적, 1997, pp.117~119
· Taiz and Zeiger, Plant Physiology ,SinauerAssociates, 2002, pp.111~143