[식물생리학] Hill reaction (힐 리액션)

목차

1. Introduction
2. Result
3. Discussion

본문내용

Ⅰ. Introduction
1. 이론적 배경
식물은 여러 환경요인에 영향을 받아 생리활성이 능동적 또는 수동적으로 달라진다. 그중 광합성은 가장 민감한 대사과정의 하나라고 할 수 있다. 광합성은 명반응과 암반응으로 나눌 수 있고, 이 두 반응은 상호작용하여 각 반응의 상태는 다른 반응의 활성에 영향을 준다. 광합성 명반응은 엽록소에서 방출되는 형광으로 측정할 수 있다. 이 방법으로 광합성 기구의 구조 및 기능의 변이를 측정할 수 있는 데, 이는 시험관 수준의 연구에서 뿐만 아니라 잎을 파괴하지 않고 직접 측정이 가능하기 때문에 최근 스트레스 생리학에서 각광을 받고 있는 방법이다.
엽록소 형광은 주로 광계 2 (photosystem II; PS II)에서 방출되기 때문에 엽록소 형광의 측정을 통한 기술은 주로 광계 2 활성의 변화를 보여준다. 광계 1 의 활성은 광계 1(PSI)의 반응중심(reaction center; RC)인 P700의 산화환원에 따른 흡광도의 변화로부터 추적이 가능하며 이를 위한 비파괴적 측정기술 또한 최근에 개발되었다.

1.1. 광합성 개론
고등식물에서 광합성은 잎의 엽육조직에서 가장 활발하게 일어나며 엽록체가 그 기능을 담당한다. 빛 에너지를 엽록소가 흡수하여 물을 분해하고(명반응, light reaction) 이산화탄소를 환원시켜(암반응, dark reaction) 유기물질(sugar)을 얻는다. 명반응은 틸라코이드라고 불리우는 엽록체의 이중막 내부에 존재하는 막에서 일어나며 명반응 과정에서 암반응에 쓰일 ATP와 NADPH가 만들어 진다. 암반응은 엽록체 내의 기질인 스트로마(stroma)에서 수행된다.
에너지를 생성하는 호흡과정에서의 산화반응과 같이 광합성은 산화환원 반응을 수반한다. 전반적인 과정은 물의 산화(전자를 떼어내는 산화반응, 부산물로 O2가 방출된다)와 CO2의 환원에 의한 탄수화물과 같은 유기화합물의 생성과정이다. 이 반응의 역반응, 즉 CO2와 H2O를 생성하는 미토콘드리아의 호흡과정은 에너지를 방출하는 자발적인 과정이지만, 광합성은 빛 에너지의 유입이 없이는 일어날 수 없는 비자발적 과정이다.

참고 자료

William G. Hopkins, 1999, Introduction to Plant Physiology, John Wiley & Sons Inc.,