삼투와 물질이동 (원형질분리) 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험개요
2. 실험재료 (양파 표피 세포 관찰)
3. 실험방법 (양파 표피 세포 관찰)
4. 실험재료 (동물 세포 적혈구 관찰)
5. 실험방법 (동물 세포 적혈구 관찰)
6. 결과와 고찰
7. 참고문헌

본문내용

달팽이가 소금과 만나면 달팽이는 거품을 일으키다 점점 쪼그라든다. 이때 거품이 나는 이유는 달팽이가 일종의 자기 보호를 하는 것이지만 결국 달팽이는 말라 비틀어져 죽는다. 이 현상은 농도가 낮은 물질의 수분이 농도가 높은 물질로 이동하는 삼투압의 원리 때문이다. 달팽이는 자신의 몸체의 농도가 소금보다 낮기 때문에 투과성이 좋은 얇은 피부를 통해 몸체의 수분이 소금으로 이동되어 자신은 말라 비틀어지게 되는 것이다.
이러한 물질 이동은 동물 세포와 식물 세포 둘 다 일어날 수 있다. 세포에는 선택적 투과성을 띠는 세포막이 있기 때문에 상대적으로 입자가 큰 아미노산이나 화학 물질은 통과할 수 없지만 입자가 작은 물은 통과할 수 있고 이런 원리를 통해 물은 두 물질 사이를 이동할 수 있는 것이다. 삼투 현상이 일어난 세포는 세가지의 다른 특성을 띨 수 있다. 세포 자신보다 낮은 농도의 물이 유입이 되면 그 물은 비교적 농도가 높은 세포로 이동하여 세포는 팽윤하게 된다. 이 상태를 저장성 용액이라고 한다. 반대로 자신보다 높은 농도의 물이 유입되면 소금을 만난 달팽이처럼 세포 자신의 수분을 세포 바깥으로 빼앗기게 되며 세포는 수축이 일어나 쪼그라들게 되고 이것을 고장성 용액이라고 한다. 세포와 비슷한 농도의 물이 유입되면 세포는 팽윤이나 수축을 전혀 하지 않는, 고정되어 있는 것처럼 보이게 된다. 이것을 등장성 용액이라고 한다. 등장성 용액에서는 물의 유입은 있으나 세포의 농도와 비슷하여 흐름이 보이지 않을 뿐이다. 저장성 용액의 동물 세포의 적혈구의 경우, 적혈구가 너무 많은 양의 수분을 흡수해 버리면 적혈구는 터져버릴 수 있다. 이런 현상을 용혈 현상이라고 한다. 하지만 식물 세포의 저장성 용액에서는 세포가 팽팽하게 부풀어오르지만 용혈 현상은 일어나지 않는다. 다만 식물 세포는 고장성 용액에서 세포의 수분을 빼앗기게 되면 세포벽의 존재로 인해 세포막이 세포벽으로부터 분리가 된다. 이것을 원형질분리라고 한다. 원형질분리가 일어날 때는 세포벽에는 큰 변화가 없지만 세포막은 세포벽에서 떼어져나와 주로 구 모양으로 쪼그라든다.

참고 자료

이협, 류성윤, 이광천, 김수현.(2010).3 파장 광원을 이용한 생물 시편의 동특성 분석에 관한 기초 연구.한국정밀공학회 학술발표대회 논문집, p.825-826. https://www.koreascience.or.kr/article/CFKO201028451828861.pdf
원형질분리 https://www.scienceall.com/%ED%95%9C%EA%B3%84-%EC%9B%90%ED%98%95%EC%A7%88-%EB%B6%84%EB%A6%ACincipient-plasmolysis/
Perumal Thiagarajan, Charles J. Parker, Josef T. Prchal, ≪Frontiers in Physiology≫ 2021. 3. 15 (https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2021.655393/full/2021. 4. 7)
원생생물 https://www.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/mechanisms-of-transport-tonicity-and-osmoregulation/a/osmosis