[일반생물학실험]탄수화물과 단백질 그리고 지질 검정

실험 목적

생물체의 구성 요소이자 주요물질인 고분자 화합물, 단백질, 탄수화물의 지질의 구성과 기능을 이해하고 발색 과정을 관찰한다.

 

실험 이론 및 원리

1. 탄수화물

녹말, 셀룰로스, 포도당 등과 같이 일반적으로 탄소·수소·산소의 세 원소로 이루어져 있는 화합물이다. 생물체의 구성성분이거나 에너지원으로 사용되는 등 생물체에 꼭 필요한 화합물이다. Cn(H2O)m의 일반식을 가지는데, 이것이 마치 탄소와 물분자(H2O)로 이루어져 있는 것처럼 보이기 때문에 탄소의 수화물이라는 뜻에서 탄수화물이라는 이름이 붙었다.

1) 단당류 : 수용성이면서 단맛이 남

2) 이당류 : 수용성이면서 단맛이 남

3) 다당류 : 불용성이며 단맛이 없음

 

2. 단백질

인체를 비롯한 지구상의 모든 생물체를 구성하는 구성물질 중 하나. 생명의 근원이자, 원천 이다. 아미노산을 단량체로 하는 고분자 유기물이며, 아미노산의 중합으로 형성된 펩타이드가 단일, 혹은 복수가 결합하여 형성된다.

 

3. 지질

동식물의 조직에 있는 지방 등의 유기화합물의 총칭. 정의가 모호하기에 이것저것 여러가지 유기물이 포함되며 보편적으로는 생명체 내에서 발견되는 물질 중 소수성 물질을 통틀어서 일컫는다. 생체 내에서 에너지 저장 및 신호전달 등의 역할을 한다.

  

실험 기구 및 시약

1. 실험 재료

1) 시험관 꽂이, 시험관, 요오드용액, 증류수, 수단3 염색약 10% 수산화나트륨용액, 0.05% 황산구리용액

2) 1.0% 알부민 용액, 0.1% 수용성녹말, 피펫

  

실험 방법

1. 탄수화물 확인

1) 증류수에 녹인 0.1% 녹말을 깨끗한 시험관 A에 4.5㎖를 넣는다

2) A시험관에서 0.5㎖를 B시험관에 옮긴뒤 B시험관에 증류수를 넣고 잘 섞는다.

3) C시험관에서 0.5㎖를 C시험관에 옮긴뒤 C시험관에 증류수 3.5㎖를 넣고 잘 석는다.

4) 10% 요오드 용액을 3개의 시험관에 넣고 부드럽게 섞어준다

 

2. 단백질의 확인- 뷰렛 Test

1) 시험관 3개를 준비하고 A시험관에는 1% 알부민을 1㎖ B시험관에는 1% 알부민 0.5㎖ 증류수 0.5㎖를 C시험관에는 1% 알부민0.1㎖를 증류수 0.9㎖를 넣어준비한다.

2) 3개의 시험관에 10%수산화 나트륨을 1㎖를 첨가하고 시험관을 좌우로 흔들어 섞는다

3) 3개의 시험관에 0.05% 황산구리 0.2㎖를 시험관에 첨가하고 좌우로 흔들어 섞는다.

4) 3분후 관찰한다

 

3. 지질의 확인- Sudan III Test

1) 증류수 1㎖를 깨긋한 시험관에 넣고 수단3 150마이크로리터를 첨가한다. 시험관을 좌우로 잘 흔들어준다.

2) 시험관에 옥수수기름 500마이크로리터를 첨가하고 다시 섞는다. 5분여정도 혼합액을 놔둔다

3) 시험관을 바로 세우고 염색되는 층을 관찰한다.

 

실험 결과

1. 결과 분석

본 실험 중 탄수화물과 단백질 검정 실험만 시행하였다. 지질의 경우 실험의 특성상 시행하지 아니하였다. 우선 모든 사진은 좌에서 우로 증류수 알부민 포도당 설탕 용액 순이다.

단백질 검출 과정

우선 단백질인 알부민 반응을 실험하였다. 이는 단백질의 확인- 뷰렛 시험이다. 시험관 3개를 준비하고 A시험관에는 증류수를 B시험관에는 알부민을 1㎖ C시험관에선 포도당을 D시험관에는 설탕용액 1㎖를 넣어 준비했다, 이후 3개의 시험관에 0.05% 황산구리 0.2㎖를 시험관에 첨가하고 좌우로 흔들어 섞었다. 3분후 알부민 용액이 담긴 B시험관에서 연한 청보라 빛이 관찰되었다. 이러한 실험을 통해 알부민이 단백질이며 뷰렛반응은 오직 단백질 용액에서만 일어난다는 사실을 발견했다.

탄수화물 검출

이후 탄수화물 검출 실험을 실시하였다 이는 베네딕트 용액을 이용하였다. 베네딕트 용액은 식품, 혈액 그리고 뇨에 있는 단당류의 존재를 알아보기 위한 시험용액으로 이용된다. 이 시약을 미지의 물질에 넣고 가열하여 황갈색의 CuO2가 생성되면 그 곳에 당이 있다는 증거이다. 우선 각 용액이 담겨있는 실험관에 2방울씩 스포이트로 베네딕트 용액을 첨가하였고 황갈색의 반응이 일어났다. 실험 결과를 표로 정리하면 다음과 같다.

시험	시험을 위한 유기화합물	결 과
		A	B	C
요오드	녹말	검정색	회색	노란색
뷰렛	단백질	진한 보라색	보라색	연한 보라색
Sudan III	지질	층이 분리 되는 것을 확인

토의 사항

1. 실험 고찰

모든 반응이 우리가 예측한대로 일어났다. 단백질은 청보라빛을 당은 황갈색의 반응을 나타내었다. 다른 실험의 경우 중간 중간 용액과 지시약이 섞여버린 경우가 있었는데 이러한 경우 발색의 정도가 우리 실험 결과보다 더 약하였다. 이를 통해 농도의 차이에 따라서 각 검출의 발색차가 남을 확인할 수 있었다.