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1. 식물(바나나)로부터 DNA 추출하기
1.1. 준비물과 역할
1.1.1. 주방세제
주방세제는 계면활성제로서 세포막의 구성 성분인 인지질을 와해시켜주는 역할을 한다. 세포막은 인지질 이중층으로 되어있는데, 주방세제는 이 이중층 구조를 파괴할 수 있다. 계면활성제인 주방세제 분자는 친수성 부분과 친유성 부분을 모두 가지고 있어, 수용액 속에서 친유성 부분이 안쪽을 향하고 친수성 부분이 바깥쪽을 향하는 미셀 구조를 형성한다. 이때 주방세제의 친유성 부분이 세포막의 지방 성분과 상호작용하면서 막을 용해시키거나 분리시킨다. 이로 인해 세포막과 핵막이 파괴되어 세포 내부의 DNA가 노출되게 된다.
1.1.2. 소금(NaCl)
소금(NaCl)은 핵산의 인산기(P-)와 결합하여 안정화시키고 뭉치게 하는 역할을 한다. 핵산은 바깥쪽이 인산기에 의해 -로 대전된 상태인 극성 물질이기 때문에 소금이 인산기와 결합하면 DNA의 구조를 안정화시키고 뭉치게 만들어 준다. 이렇게 소금이 DNA와 결합하면 용액 안의 기타 극성 분자들이 DNA와 상호작용하는 것을 방지하여 DNA의 이중 나선 구조를 보호할 수 있다. 따라서 식물로부터 DNA를 추출할 때 소금(NaCl)을 첨가하면 DNA의 구조를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.
1.1.3. 에탄올
에탄올은 DNA를 추출하는 과정에서 중요한 역할을 한다. DNA는 에탄올에 녹지 않는 성질을 가지고 있기 때문에, 에탄올을 이용하면 DNA를 다른 물질들로부터 분리해낼 수 있다. 실험 과정에서 유리막대를 통해 에탄올을 흘려보내면 물과 에탄올의 밀도 차이로 중간층에 DNA가 침전되어 하얗게 떠오르는 것을 관찰할 수 있다. 이처럼 에탄올은 DNA를 용해시키지 않고 다른 물질들과 분리할 수 있게 해주는 역할을 한다. 따라서 에탄올은 식물로부터 DNA를 추출하는 과정에서 핵심적인 준비물이라고 할 수 있다.
1.2. 실험 과정
식물(바나나) 50g과 물 150ml을 막자사발에 담아 빻는다"이다. 여기에 소금 2g과 세제 7ml을 함께 넣어 세포막을 파괴하여 소금을 DNA에 흡착시키기 위해 계속해서 빻는다"이다. 거즈에 걸러서 남은 물만 비커에 담는다"이다. 유리막대를 걸쳐두고 약 1~2배의 차가운 에탄올을 유리막대를 통해 흘려보낸다"이다. 이때 물과 에탄올의 밀도 차이가 형성된 중간층에 하얗게 DNA가 떠오르는 것을 관찰할 수 있다"이다.
1.3. 실험 결과
1.3.1. 계면활성제를 이용한 세포막과 핵막 제거
계면활성제를 이용한 세포막과 핵막 제거는 다음과 같다. 세포의 모든 막은 계면활성제와 같이 친수성 부분과 친유성 부분을 모두 가지고 있는 분자들로 이루어져 있다. 계면활성제는 용액 안에서 다수의 분자들이 친유성 부분을 안쪽으로 배치하여 구 형태를 이룬 미셀 상태로 존재한다. 이때 비누로 때를 씻어낼 때처럼, 미셀에 막의 무극성 부...
