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[자연과학] 생물학 실험 - 발효(알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰)

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작성일17-12-07 17:21

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[자연과학] 생물학 실험 - 발효(알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰)



실험결과/생물의학

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설명

생물학 실험 - 발효(알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰)

실험 theory(이론) 및 목적
- 실험 목적
유기물을 에너지원으로 이용하여 성장하는 생물들은 산소호흡, 무산소호흡, 발효의 세 가지 대사방법을 통해 생명활동에 필요한 에너지를 만든다. 본 실험에서는 흔히 식품에서 관찰되는 효모를 이용한 알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰한다.

- 실험 theory(이론)
1. 호흡
① 定義(정의) : 생물이 살아가기 위해 영양물질을 산화시켜 에너지를 얻는 물질대사과정.
② 종류
ⅰ) 유산소호흡 : 대부분의 생물은 산소를 들이마시고 이를 각 세포에 공급한다. 그 후
각 세포 내에서 산소를 이용해 유기물을 분해하고, 이 과정에서 에너지
를 얻게 된다 이렇게 산소가 존재하는 환경에서 산소를 이용해 에너지
를 얻는 과정을 유기호흡, 혹은 산소호흡이라 한다
...

생물학 실험 - 발효(알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰)

실험 theory(이론) 및 목적
- 실험 목적
유기물을 에너지원으로 이용하여 성장하는 생물들은 산소호흡, 무산소호흡, 발효의 세 가지 대사방법을 통해 생명활동에 필요한 에너지를 만든다. 본 실험에서는 흔히 식품에서 관찰되는 효모를 이용한 알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰한다.

- 실험 theory(이론)
1. 호흡
① 定義(정의) : 생물이 살아가기 위해 영양물질을 산화시켜 에너지를 얻는 물질대사과정.
② 종류
ⅰ) 유산소호흡 : 대부분의 생물은 산소를 들이마시고 이를 각 세포에 공급한다. 그 후
각 세포 내에서 산소를 이용해 유기물을 분해하고, 이 과정에서 에너지
를 얻게 된다 이렇게 산소가 존재하는 환경에서 산소를 이용해 에너지
를 얻는 과정을 유기호흡, 혹은 산소호흡이라 한다
산소가 전자전달계의 최종 수용체 역할이 된다
ⅱ) 무산소호흡 : 산소가 충분하지 못한 상태에서 일어나는 호흡.
무기호흡에서는 해당과정만 진행되고 이후엔 유기호흡과 다른 방향으로
진행되어 총 2개의 ATP를 만든다. 즉 무기호흡은 유기호흡에 비해 훨
씬 적은 양의 에너지를 만드는 비효율적인 호흡 방법이다.
산소 대신에 세포외부에서 공급된 탄산가스, 황산염이온, 유황, 질산염 이온 등의 산화물들이 최종 전자수용체가 된다
2. 발효
일부 발효생물에서는 해당과定義(정의) 최종생성물(피루브산)이 NADH로부터 전자와 수소를 받아들이고 다른 것은 피루브산이 NADH를 산화하기 전에 중간 산물로 전환된다 어떤 경우나 NAD+는 해당 과정에서 재사용을 위해 피루브산을 젖산으로 환…(省略) 원하는 반응과 연결되어 해당과정이 계속 되는데 사용된다 이 발효의 최종산물은 미생물에 따라서 다르다. 아세톤, 초산, 부탄올 등이 만들어지기도 한다.
① 알코올발효
: 알코올발효는 당을 산화하여 두 분자의 피루브산으로 분해한 다음 두 분자의 에탄올과 를 방출하면서 에너지(APT)를 얻는 호흡방식이다. 알코올발효의 최종전자수용체 는 아세트알데히드이고 최종산물은 에탄올과 가 된다
―[효모]→
―[H]→
―[NADH, H]→ (알코올)
② 젖산발효
: 젖산발효는 당을 분해하여 젖산으로 만들면서 SLP(기질수준의 인산화)에 의한 ATP를 얻는 호흡이다. 젖산발효의 최종 전자수용체는 피루브산이고, 최종 산물은 젖산이다. 에너지 수율은 알코올발효와 마찬가지로 2ATP/포도당 mol이다. 젖산발효는 포도당을 발효했을 때, 최종산물로 젖산만을 생성하는 동형 발효와 젖산이외에 초산 등을 생성 하는 이형 발효의 두 형태가 있다
―[2ADP, 2NAD]→
―[NADH, H]→ (젖산)
3. 산염기 지시약
: 산염기 반응의 지시약의 경우 지시약 분자는 약한 유기산으로 산성형과 염기성형의 색이 다르다. 따라서 외부의 PH조건이 급격히 변하게 되면 지시약 분자는 산성형 혹 은 염기성형으로 바뀌게 되며, 산성형과 염기성형의 색이 다르므로 종말점을 결정할 수 있는 것이다. 산염기반응의 지시약은 페놀프탈레인, BTB용액(브로모페놀블루), 메 틸오렌지, 메틸레드, 페놀레드 등이 있다
4. 수소이온 농도(pH)
: pH에 따라 효소분자에 들어 있는 아미노기나 카르복실기의 전하를 띠는 상태가 달라 지고 pH가 기질의 이온화를 조절하기 때문에 pH는 효소의 반응속도에 영향을 준다.

실험 준비물 및 과정
- 실험 준비물
1. 실험재료
: 40% 포도당, 젖당, 설탕 증류수, phenol red


순서

[자연과학] 생물학 실험 - 발효(알코올 발효와 유산균에 의한 젖산발효 현상을 관찰)

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