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생명과학실험II report(면역세포)

생명과학실험 = 2 * ROMAN II report1. 제목: 면역세포 관찰2. 날짜: 2019.09.18(수요일)3. 이름:4. 목적면역기관에서 생성되고 있는 면역세포들을 관찰하고 골수, 흉선, 비장 내 면역세포의 구성을 비교해 봄으로써 면역기능에 대한 이해를 높이고자 한다.면역세포의 구조를 이해한다.면역세포의 종류를 이해한다.면역기관 내에 존재하는 면역세포 구성의 차이를 이해한다.5. 재료: 생쥐, 해부기(dissecting machine), 신문지, 휴지, 에탄올(ethanol), latex glove, 핀셋(tweezer), chamber, 광학현미경, 슬라이드글라스, 커버글라스, 생리식염수, 스포이드, 탈지면, 린셋(lancet), 주사기, dish, jar, slide wamer, Wright-Giemsa 용액, 소독용 알코올, 100% 에탄올, PBS 용액, glycerol, water,6. 방법① 신문을 깔고 쥐( chamber에서 안락사 시킨 쥐)와 해부기를 준비한다.② 생쥐의 배가 위를 향하게 올려놓고, 털이 날리는 것을 방지하기 위해 에탄올로 복부를 적신다. ( 해부할 때 에탄올을 많이 뿌려준다.)③ 핀셋으로 뒷다리 사이의 복부 표피(① 부분)를 잡고 해부가위로 피부를 잘라준다. (약 2 cm 정도) 그 후에 양 옆(②, ③ 부분)을 머리 쪽으로 절개해준다. (거의 목 부분까지 절개하고 중간에 있는 흉골도 제거해준다.)④ 쥐의 혈액을 심장에서 주사기로 채취하고 슬라이드 글라스에 주사기로 도말 후 완전히 말린다. (air dry)⑤ 흉선을 채취한 후 petri dish에 옮겨 담고 생리식염수로 피를 닦아준다. 그 후 PBS용액을 흉선에 주사기로 찔러 넣어 면역세포를 빼낸다. 그 후 슬라이드 글라스에 옮겨 도말 후에 완전히 말린다. (air dry)⑥ 비장을 채취한 후 petri dish에 옮겨 담고 생리식염수로 피를 닦아준다. 그 후 PBS용액을 흉선에 주사기로 찔러 넣어 면역세포를 빼낸다. 그 후 슬라이드 글라스에 옮겨 도말 후에 완전히 ry)⑭ glycerol과 커버글라스로 mounting을 하고, 광학현미경으로 관찰한다. (100~200배에서 400배로 관찰한다.)광학 현미경 이용방법: 광원 스위치를 켜고 재물대를 가장 아래로 내린다. → 관찰 시작 시에 조리개를 열고 초점을 맞춰 나간다. → 표본 슬라이드를 끼워넣고 가장 낮은 배율의 대물렌즈부터 고배율로 옮겨가며 초점을 맞춘다. → 미동 나사로 완벽히 초점을 맞추고 관찰한다.7. 결과쥐 혈액다른 조의 쥐 혈액흉선(thymus)비장(spleen)골수(bone marrow)다른 조 골수사람혈액8. 논의1) 면역세포의 종류에 대해 조사하시오면역세포: 면역기능을 유지하는데 관여하는 세포탐식구: 세포로 균을 잡아 먹음 Ex) 대식세포, 호중구대식세포(식세포): 병원균을 직접 잡아먹어 일차적인 선천면역에서 중요한 역할선천성 및 후천성 면역에 중요한 역할을 한다.식세포 내부에서 침입자는 디펜신이나 리소솜 내부에서 가수분해에 의해 죽는다.림프구항체나 사이토카인(Cytokine)등 분비, 후천성 면역에 관여 Ex) T림프구, B림프T림프구: 골수 유래 줄기세포에서 분화하여 흉선에서 성숙되는 림프구로 세포성 면역반응에 관여 Ex) 보조 T 세포(다른 면역세포를 도움), 살해 T 세포(직접 항원 공격, 제거), 조절 T 세포(면역반응이 통제에서 벗어나지 않도록 함)B림프구: 골수에서 분화 성숙되는 림프구로 체액성 면역반응에 관여형태학적으로는 비슷하나 기원, 세포막 표지(surface marker), 생활사 등에 따라 기능이 다른 세포들로 구성되어 있다.Short-lived lymphocyte와 long-lived lymphocyte로 나눌 수 있음둥근 모양으로 지름 이 6-8 ㎛, 정상 성인 혈액의 천체 백혈구의 20-30%중간 림프구(medium lymphocyte): 조금 큰 림프구는 지름이 10-12 ㎛로서 세포질에 많음.큰 림프구(large lymphocyte): 병적 상태일 때 순환 혈액에 나타나는데, 밝은 핵와 뚜렷한 핵소체를 갖고 있으므로 구별 10-12① 3-5 분엽② 미세한 염색사로 연결특이과립들은 연한 자색 또는 보라색① 아메바성 이동을 하여 혈관 밖으로 나가 결합조직에서 활발한 포식작용②핵소체는 관찰되지 않고 분엽핵의 수는 오래된 것일수록 증가③ 염증을 촉진함: 미생물 포식하여 분해호산구지름 9-10지름 12-14보통 두 엽핵보다 약간 밝게① 어떤 결합조직(예, 장점막)에서 흔히 존재② 건초열, 천식과 같은 알러지상태, 피부병, 기생충 감염 시에 말초혈액 속에서 증가③ 항원, 항체의 복합체를 잡아 먹음(항체로 피복된 기생충 죽임)④ 핵소체 보이지 않음⑤ 산성염색 시약에 강하게 염색되는 특이과립들이 세포당 약 200개정도 들어 있음호염구지름 7-9지름 10-12(백혈구의 0.5-1%차지하여 도말표본에서 관찰이 힘듦)① 비교적 크고 불규칙한 모양② 부분적으로 수축하여 2개의 엽을 이루기도 하지만 다른 고립 백혈구의 핵만큼 분열이 뚜렷하지 않음③ 미세한 염색사를 거의 볼 수 없음① 강한 자색(이유: 특이과립들은 혈액세포 염색에서 호염기성 및 염색변성을 가져서)과립들 중의 일부가 핵 위를 덮으면 보이지 않음① 과립들 중의 일부가 핵 위를 덮으면 보이지 않음② histamine(T세포 분화 촉진), heparin, seronin 등을 갖고 있어 다른 백혈구의 특이 과립과 달리 용소체로 간주하지 않는다③ 알러지성 질환과 방러스성 질환에 감염되었을 때 수 증가, 만성 백혈병일 때, 다른 백혈구의 증가와 함께 증가함④ 물에 잘 녹아, 표본 제작과정에서 녹거나 없어져 관찰이 힘듦2) 면역기관 내에 존재하는 면역세포 구성의 차이를 설명하시오흉선(Thymus)흉골의 후방, 심막 및 심장의 대혈관의 앞쪽에 있는 면역기관이면서 동시에 내분비기관이다.바깥쪽 피질과 안쪽 수질로 구성되어 있으며 상피세포의 도움으로 T세포가 분화된다. 골수에서 유래된 줄기세포가 혈관을 통하여 흉선 안으로 들어오면 상피세포들과 접촉하게 되면서 항원을 인식할 수 있는 T세포로 분화한다.흉선은 면역을 담당하는 T세포(독립기관, 나머지 면역세포모든 혈구는 골수 유래 줄기 세포로부터 만들어지는데, 그 과정을 혈구생성과정이라고 부른다.줄기세포는 myeloid 계통의 세포와 lymphoid 계통의 세포로 분화되며 다시 적혈구와 림프구 또는 다른 보조세포로 분화된다.림프절(Lymph node)림프계의 일부로, 항원이 혈관에 들어가서 전신으로 순환되기 전에 확하고 면역 반응을 일으키는 거름망 역할을 한다. (항원을 제거하고 항체를 형성함)림프절은 피막에 의해 싸여 있다. 림프절은 입과 편도선과 같은 세균이 많은 공간에 많이 분포해 있으며 T세포가 많아 세균을 많이 죽인다.면역세포 공통면역세포 차이골수적혈구거대핵세포, 과립구(호중구, 호산구, 호염구), 단핵구, 림프구(T림프구, B림프구)흉선T세포비장적혈구, T세포, B세포림프절T림프구, B림프구3) 골수나 비장에서 적혈구 모양이 특이한 이유는?적혈구의 수명은 평균 120일 정도 되는데 골수에서 적혈구가 생성된다. 그러므로 골수에는 아직 미성숙한 적혈구가 많아서 모양이 특이하고 만들어진 면역세포를 저장하고 오래된 적혈구를 파괴하는 기능을 하는 비장에서는 오래된 적혈구가 많아 모양이 특이한 것이다.4) 혈액 안에서 대식세포를 볼 수 없지만 조직 안에서는 볼 수 있는 이유는?대식세포는 병원균을 직접 잡아먹어 일차적인 선천면역에서 중요한 역할을 하는데 우리 몸의 세포는 하루에 몇 만 마리씩 세포분열을 한다. 그럼에도 불구하고 우리의 몸이 매일 똑같은 체중과 키를 유지하고 있는 이유는 세포분열을 한 것만큼 세포가 죽기 때문이다. 이러한 죽은 세포들은 각각의 조직 안에 머물게 되는데 대식세포가 인체의 조직 안에서 죽은 세포를 청소해주게 된다.5) PBS 용액을 왜 사용하는가?phosphate buffered saline (PBS)는 세포에는 원래 고유의 pH나 삼투압 작용이 일어나는데 PBS를 사용하게 되면 완충작용은 물론 osmolality (삼투압)을 맞춰주는 역할을 하게 된다. 그래서 비장, 흉선, 골수에 있는 면역세포를 잘 보존하여 관찰할 수 있도록 도와주므로 이유는 무엇인가?도말이 이루어지지 않으면 혈구들이 겹쳐 보이게 된다. 이렇게 되면 적혈구나 다른 면역세포들이 뭉쳐진 상태로 보이게 되어 혈구들을 관찰하기에 어려워지고 세포 자체의 크기나 모양 등의 특성을 알 수 없기 때문에 도말을 하는 것 같다.8) glycerol과 커버글라스로 mounting하는 이유?glycerol은 흡습성이 있어 유동성을 잡아주는 역할을 하기 때문에 고정을 위해서 사용하고 커버 글라스는 세포가 감염되거나 손상 되지 않도록 하며 광학현미경 렌즈에 세포들이 닿지 않도록 도와준다. 그러기 때문에 mounting 통해서 오랫동안 세포 관찰을 할 수 있도록 하는 것이다.9) 개인 고찰우리 조의 쥐 혈액은 다른 조의 쥐 혈액보다 염색이 잘 되지 않았는데 염색 후 흐르는 물에 1분 동안 염색을 제거 했을 때 너무 많이 씻겨져 내려간 것 같다. 그래서 염색이 선명하게 나타나지 않았고 적혈구 이외의 세포들을 찾는 데 어려움이 있었다. 그리고 사람세포에는 단핵구, 적혈구, 호산구, 호염구 등이 관찰 된다고 했는데 건강한 사람의 혈액이라서 면역세포가 많이 검출되지 않아 찾기 힘들었다. 골수를 관찰했을 때 여러 종류의 면역세포가 관찰 된다고 했는데, 우리 조는 거대핵세포와 호염구를 발견할 수 없었는데 호염구는 물에 잘 녹는 특성이 있고 백혈구의 0.5-1%정도를 차지 하는 특징 때문이었다. 또한 광학 현미경을 사용할 때는 저배율에서 고배율로 사용 해야 하는데 저배율 일 때 슬라이드의 큰 부분이 보이고 초점을 맞추기 쉬워서였다.9. 참고문헌George C. kent,(옮긴이 강성규), 척추동물의 비교해부학, 서울외국서적, 1990, P 371, 438, 444, 467, 583David M. Hills, (옮긴이 권혁빈), 스마트 생명과학, 라이프사이언스, 2014, P 440, 462, 500생명과학실험서김각균, 면역학, 서울대학교출판부, 1992, P 9, 149구글, 면역세포사진, 2019.09.22 Hyperlink "https://www.google

자연과학| 2020.12.02| 13페이지| 1,500원| 조회(297)

레포트, 생명과학, 면역세포

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생명과학실험II report(쥐 내분비기관) 평가A+최고예요

생명과학실험 = 2 * ROMAN II report1. 제목: 쥐의 내분비 면역기관 관찰2. 날짜: 2019.09.11(수요일)3. 이름:4. 목적내분비 기관 및 면역 기관의 해부학적 구조를 관찰하고, 면역기관 내 면역세포의 분포와 특징을 비교 관찰함으로서 면역기능에 대한 이해를 높이고자 한다.① 내분비 기관(호르몬을 만드는 기관)의 해부학적 구조를 이해한다.② 면역 기관의 해부학적 구조를 이해한다.③ 내분비 기관과 면역 기관의 구조적 • 기능적 연관 관계를 이해한다.5. 재료: 생쥐, 해부기(dissecting machine), 신문지, 휴지, 에탄올(ethanol), latex glove, 핀셋(tweezer), chamber6. 방법① 신문을 깔고 쥐( chamber에서 안락사 시킨 쥐)와 해부기를 준비한다.② 생쥐의 배가 위를 향하게 올려놓고, 털이 날리는 것을 방지하기 위해 에탄올로 복부를 적신다. ( 해부할 때 에탄올을 많이 뿌려준다.)③ 핀셋으로 뒷다리 사이의 복부 표피(① 부분)를 잡고 해부가위로 피부를 잘라준다. (약 2 cm 정도) 그 후에 양 옆(②, ③ 부분)을 머리 쪽으로 절개해준다. (거의 목 부분까지 절개하고 중간에 있는 흉골도 제거해준다.)④ 장을 걷어낸 후 생식기관부터 머리 쪽으로 절개(핀셋과 작은 가위로 절개)하며 내분비 기관 및 면역 기관(정소, 부정소, 저정낭, 맹장, 신장, 대장, 소장, 췌장, 위, 비장, 간, 담낭, 폐, 심장, 흉선 등)을 관찰하고 종이에 올려 놓는다.⑤ 장기 해부가 끝나면 뇌하수체와 시상하부를 관찰하기 위해 쥐의 머리를 잡고 가위로 쥐의 목을 자른다. 그 후에 쥐의 머리가죽을 벗겨낸 후 귀 양 옆과 머리 앞 쪽을 잘라 내고 손으로 부러뜨린다.⑥ 뇌하수체와 시상하부는 굉장히 작으므로 조심스럽게 핀셋으로 긁어낸다.7. 결과시상하부(Hypothalamus): 뇌의 배쪽면에 위치해있었으며 뇌하수체와 연결 되어 있었다. 쥐의 시상하부는 매우 작았다. 연분홍빛을 띄고 있다.뇌하수체(Pituitary Gland었으며 색은 아주 붉은 색을 띄고 있다.담낭(gall bladder): 간 사이에 위치해 있고 녹색으로 보인다.위(stomach): 쥐의 중앙부 쪽 장의 위쪽에 위치하며 식도와 십이지장 사이에 위치한다. 탁한 색의 주머니 모양으로 신장보다는 크고 간보다는 작은 크기다.비장(Spleen): 위의 아래 쪽을 보면 기다랗게 생긴 비장이 보이며 이것은 붉은빛을 띈다. 마치 간과 비슷하게 생겼다.췌장(Pancreas): 쥐를 개복 했을 때는 간 때문에 보이지 않았고 간을 옮긴 후에 보니 위 아래에 위치해 있었다. 쥐의 췌장은 삼각기둥 모양이었고 대장, 소장과 잘 구분이 안 되었다.신장(kidney): 장 뒤 쪽에 2개가 위치해 있고 등과 가까이에 있다. 붉은색으로 심장보다 조금 큰 강낭콩 모양이다.소장(십이지장, 공장, 회장 등), 대장(맹장, 결장, 직장): 매우 길며 둥그렇게 뭉쳐져 있다. 십이지장은 위 아래에 연결 되어 있으며 소장, 대장 모두 꾸불꾸불하게 생겼다.맹장(appendix): 대장의 첫 부분으로 노폐물 때문에 부풀어져 있었으며 색이 어두워 보였고 수컷 쥐의 맹장이 암컷 쥐의 맹장보다 컸다.저정낭(seminal vesicle): 문어의 다리처럼 길쭉하게 생겼으며 흰색을 띈다. 해부를 하다가 살짝 저정낭을 잘랐는데 정액이 흘러나왔다.정소(Testis), 부정소(epididymis): 정소와 부정소 사이에는 지방층이 껴있었다. 정소는 두 개의 달걀 모양으로 음낭에 들어 있었으며 정소, 부정소, 저정낭은 붙어 있다. 정소와 부정소는 흰빛이 돌았다. 부정소는 정소 위에 붙어 있었는데 길쭉한 모양으로 콩나물처럼 생겼다.난소(Ovary): 자궁의 아래쪽 측면으로 양쪽에 하나씩 위치하고 모양은 아몬드 모양으로 되어있다.자궁(uterus): 쥐의 자궁은 V 모양으로 생겼으며 인간과는 다르게 길쭉한 모양을 가지고 있다.방광(bladder): 노페물로 인하여 확장되어 있었고 노르스름하게 생겼다. 쥐의 방광은 수컷이 암컷보다 더 컸다.8. 논의내분비기관의 종류와 기능다세포기능을 한다.뇌하수체(Pituitary Gland)시상하부 아래쪽에 위치하고 있는 내분비기관으로서 시상하부에서 분비되는 호르몬에 의해 조절받는다. 체내 내분비 기관에서 생성되는 여러 종류의 호르몬들의 분비를 조절하는 호르몬들을 포함한 다양한 호르몬들을 분비한다. 뇌하수체는 전엽(내배엽으로 신경반 세포반으로 이루어짐)과 후엽(외배엽으로 신경으로 이루어짐)으로 구성되어 있다.뇌하수체 전엽은 다른 내분비샘의 활성을 조절하는 네 종류의 샘자극호르몬을 분비한다.갑상샘자극호르몬(TSH), 황체형성호르몬(LH), 난포자극호르몬(FSH)부신피질자극호르몬(ACTH): 시상하부에서 분비되는 방출호르몬 자극에 의해 뇌하수체 전엽에서 ACTH이 방출 됨. 여기에 반응하는 부신은 코티솔을 생성함. 음성되먹임 고리가 호르몬 분비를 저절한다.성장호르몬(GH): 간에서 소마토스타틴 혹은 인슐린유사성장인자 생성하여 근육 또는 뼈를 키우는데 결정적인 역할을 함. 과도할 경우 거인증 유발프로락틴(PRL): 젖 생산을 자극하고 젖을 먹이는 동안 난소 기능을 억제함.뇌하수체 후엽은 두 시상하부 호르몬을 받아 분비한다.옥시토신: 자궁 수축의 자극, 젖 분비 유도, 개인 간 유대.항이뇨호르몬(바소프레신): 콩팥의 수분 보존 촉진.갑상선(Thyroid)목의 한 가운데 물렁뼈의 아래쪽 주위를 감싸고 있는 내분비선으로 갑상샘에서 갑상선 호르몬인 티록신과 칼시토닌을 생산한다.티록신은 대사율과 체온을 조절하며 티록신은 아미노산 흡수와 단백질 합성을 촉진시켜서 중요하고 부족할 때는 크레틴병을 초래한다. 이 밖에도 티록신의 과다나 부족은 갑상샘종을 일으키게 된다.칼시토닌은 뼈모세포를 자극하며 뼈모세포는 혈액에서 칼슘을 흡수하여 새로운 뼈에 침착시켜 칼슘농도를 낮춘다.부갑상선(Parathyroid)갑상선에 부착하여 있는 내분비기관으로 상하좌우 4개이 작은 조직으로 되어 있다. 부갑상선 호르몬(PTH) 분비를 통해 체액의 칼슘과 인의 대사를 조절한다. 부갑상선은 어류 또는 양서류에서는 찾아볼 수 없으며 종에 따라 차몬(에스트로겐, 프로게스테론)을 생산한다. 성 스테로이드는 뇌하수체 전엽의 LH와 FSH에 의해 조절된다.에스트로겐: 여성 성장의 발달 유지프로게스테론: 임신유지정소(Testis)성숙한 정소는 보통 난소보다 작다. 큼직한 포도알 모양의 타원형으로 음낭에 들어 있으면서 복강 밖에 위치해 있는데 그 이유는 정자형성과정의 최적 온도는 정상체온보다 약간 낮기 때문이다. 정소는 정자와 남성 호르몬(테스토스테론)을 생산한다.테스토스테론: 남성 성징의 발달과 유지송과체(Pineal gland)송과의 모양처럼 생겼고 멜라토닌을 생성하여 간뇌상벽으로부터 팽출된 포유류의 기관이다. 사람에서는 비교적 크게 나타난다. 척추동물의 간뇌 동쪽에 돌출해 있는 내분비선으로 눈과 두부의 피부를 통과하여 들어오는 빛을 감지할 수 있다. 멜라토닌을 생성 • 분비한다.멜라토닌: 매일주기 조절흉선(Thymus)흉골의 후방, 심막 및 심장의 대혈관의 앞쪽에 있는 면역기관이면서 동시에 내분비기관이다. 편평한 삼각형 모양이고 좌엽과 우엽으로 나뉘는데 좌우의 모양이 같지 않다. 흉선은 면역을 담당하는 T세포(독립기관, 나머지 면역세포는 골수에서 만들어짐)를 만들어 혈액으로 내보내지며 호르몬 유사 물질인 티모신을 분비한다.티모신: 면역계의 T세포 활성화부신(adrenal gland)부신은 동쪽 중심에서 약간 아래쪽에 있는 콩팥 위에 놓여 있다. 부신샘은 스트레스 반응을 조율하고 각 샘은 부산수질과 부산 피질로 이루어져 있다.부산수질: 에피네프린과 노르에피네프린을 생성하며 스트레스에 신속하게 반응(short term)부산피질: 알도스테론 호르몬으로 콩팥을 자극하여 나트륨을 보존하고 칼륨을 배출한다 코티솔 호르몬은 대사 스트레스를 조절(long term)하며 면역세포 기능을 억제한다.면역기관의 종류와 기능흉선(Thymus)흉골의 후방, 심막 및 심장의 대혈관의 앞쪽에 있는 면역기관이면서 동시에 내분비기관이다. 편평한 삼각형 모양이고 좌엽과 우엽으로 나뉘는데 좌우의 모양이 같지 않다. 흉선은 면역을 담당하는 T율에 따라 적골수와 백골수로 구분되며 적골수는 대부분 조혈세포들로 구성되어 있고, 백골수는 대부분의 지방 조직과 기질 세포들로 구성되어 있다.림프절(Lymph node)림프계의 일부로, 항원이 혈관에 들어가서 전신으로 순환되기 전에 확하고 면역 반응을 일으키는 거름망 역할을 한다. (항원을 제거하고 항체를 형성함) 림프절은 피막에 의해 싸여 있다. 림프절은 입과 편도선과 같은 세균이 많은 공간에 많이 분포해 있으며 T세포가 많아 세균을 많이 죽인다.설치류나 초식 동물의 맹장이 왜 이렇게 큰가?포유류는 대부분 맹장을 가지며 맹장은 면역기관 중의 하나로 세균이 많은 대장과 무균 상태인 소장의 경계면에서 세균을 죽이는 역할을 한다. 설치류는 셀룰로오즈를 먹기 때문에 대장의 처음 부분에 길게 꼬인 맹장이 있어 여기서 셀룰로오즈를 소화하는 공생미생물이 서식한다. 하지만 인간은 장내 미생물에 의해서 분해되므로 맹장이 발달할 필요가 없어 비교적 초식 동물에 비해서 작다.왜 암컷과 수컷의 방광의 크기가 다른가?방광은 비뇨기관 중에서 근육질의 확장부분으로 오줌을 일시적으로 저장해 두는 신축성이 좋은 주머니로 위치는 소골반강 안에서 치골결합의 바로 뒤쪽에 있고 남성은 직장 앞에, 여성은 자궁과 질 윗부분 앞에 있다. 암컷의 경우 수컷보다 골반 근육의 신축성이 떨어지기 때문에 방광의 크기가 작아 보일 수 있다. 암컷의 방광은 수컷의 방광의 6분의 5정도이다. 그리고 수컷의 요도는 암컷의 요도보다 길이가 길기 때문에 방광이 더 클 수 있다.비장이 빨간 이유?비장은 오래된 적혈구의 주된 파괴 장소이다. 비장에서 적혈구는 덜 유연한 적혈구의 파괴를 유발하는 좁은 공간을 통과하게 되고 남은 잔해는 대식세포가 섭취하여 분해한다. 그러므로 비장에서는 많은 적혈구가 존재하게 되고 비장의 색 또한 검붉은 색을 띠게 된다.실험 고찰쥐는 사람과 거의 장기와 면역기관이 90%가 똑같다고 한다. 쥐를 해부해보니 장기들의 위치나 모양 또한 사람과 비슷했다. 개복 전에 에탄올을 많이 뿌려줘야 하는데 이것실험서

자연과학| 2020.12.02| 8페이지| 1,500원| 조회(266)

레포트, 생명과학, 쥐 해부실험

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생명과학실험II report(개구리 심박수)

생명과학실험 = 2 * ROMAN II report1. 제목: 개구리의 심장박동 측정2. 날짜: 2019.09.25(수요일)3. 이름:4. 목적개구리의 심장을 관찰한 뒤 심장박동을 측정하고 심장박동의 원리와 박동에 영향을 주는 화학물질의 효과를 이해하고자 한다.심장의 구조를 이해한다.심장박동의 원리를 이해한다.호르몬에 의한 심장박동 조절에 대해 이해한다.5. 재료: Xenopus, 해부기(dissecting machine), 휴지, 에탄올(ethanol), latex glove, 핀셋(tweezer), 해부대( Hyperlink "http://endic.naver.com/search.nhn?query=dissecting" dissecting Hyperlink "http://endic.naver.com/search.nhn?query=table" table), 탈지면, 1mL 주사기, 용액, 알코올, 100% 에탄올, PBS 용액, 아드레날린(epinephrine) 용액, 아세트콜린(acetylcholine) 용액, 핀(pin), benzocaine6. 방법① benzocaine을 녹인 물에 개구리를 넣은 뒤 개구리를 뒤집어서 마취가 되었는지 확인한다.② 마취한 개구리를 해부대에 올리고 양쪽 팔과 다리를 핀으로 고정한다.③ 핀셋으로 배 아래 부분을 집은 뒤 가슴까지 절개하고(심장이 보일 정도만 절개), PBS 용액으로 적신 거즈를 개구리에 덮어 준 후에 심장을 절개한다.④ 핸드폰 시계로 심장 박동수를 측정한다. (30초 동안, 3-4번 반복)⑤ 1 mL 주사기를 이용하여 개구리의 간에 0.001% epinephrine을 60ul 주사한다.⑥ 핸드폰 시계로 심장 박동수를 측정한다. (30초 동안, 3-4번 반복)⑦ 간에 0.001% acetylcholine을 40ul 주사한다.⑧ 30초 후 심박수를 측정한다. (30초 동안, 3-4번 반복)7. 결과개구리는 양서류 중에서 무미류에 속하며 긴 다리와 날씬한 몸을 가지고 있다. 허파로 호흡하며 물과 육지의 양쪽에서 서2심실 등조류와 포유류: 2심방 2심실로서 심방과 심실이 완전히 나누어짐, 완전한 2심방 2심실구조로 정맥혈과 동맥혈이 섞이지 않음, 일정한 체온을 유지하는 데 심장의 구조가 중요한 역할을 함페어류와 양서류: 심방 간 격막이 형성되어 있어, 불완전 혹은 완전한 좌우 심방을 갖는다. 심실 간 격막이 형성되어 있거나 심실기둥이 형성되어 있다.판막혈액이 역류하지 않고 한 방향으로만 흐르도록 하는 중요한 구조물심장에 위치한 판막은 총 4개로 구성(크게 방실판과 반월판으로 나눔)방실판: 심방과 심실 사이에 위치한 판막으로 좌심방과 좌심실 사이에는 이첨판(bicuspid valve)가 있고 우심방과 우심실 사이에는 삼첨판(tricuspid valve)가 있다.심실 벽에 불규칙하게 융기해 있는 유두근(papillary muscle) 끝에 방실판의 끝부분에서 뻗어 나온 건삭이 붙어 있다.반월판: 판막첨으로 구성되어 있으며 대동막판과 폐동맥판의 두 가지가 있다. 허파동맥과 전신동맥으로 이어지는 심실 출구부위에 있는 반월판은 허파동맥과 전신동맥이 이완하였을 때 혈액이 역류되는 것을 막아준다. 심장박동 시에 각각의 판막이 적절하게 닫히며 심음을 낸다.관상동맥심장 내부에 흐르는 혈액은 빠른 속도로 흐르고 있기 때문에 심근 등이 이 혈액으로부터 산소나 영양을 받아들이는 것은 거의 불가능하다.심근의 산소 및 영양은 두 개의 관상동맥을 통해 공급대동맥근부에서 시작하여 심근의 외벽을 따라 내려감모세혈관으로 나누어져 심장에 혈액을 공급심근세포에 산소와 영양소를 공급하고 이산화탄소와 노폐물을 제거한 혈액은 심장정맥을 통해 우심방으로 돌아오며 전신을 돌고 온 다른 정맥혈과 만나게 됨(2) 심장의 기능혈액의 순환은 크게 체순환과 폐순환으로 나누어진다.체순환: 폐에서 산소를 받은 동맥혈이 온몸의 조직 및 기관에 산소와 영양을 공급하고 이산화탄소를 받아 정맥혈이 되어 심장으로 돌아오는 과정(혈액의 순환은 주기적으로 심장 박동에 의해 이루어진다.)동맥혈(좌심방을 통해 들어옴)과 정맥혈(우심방으로 들어장 박동은 체외 환경 및 혈압의 변화, 운동, 흥분 등 여러 가지 요인에 따라 변화 되는 환경에 적절히 적응 하도록 조절된다.Ex) 운동을 해서 혈중 이산화탄소 분압이 높아지면 심장박동은 빨라진다. 이때 박동을 조절하는 기작으로는 신경에 의한 조절과 호르몬에 의한 조절이 있다.중추신경계: 뇌와 척수를 포함신경계말초신경계: 중추신경계 및 골격근, 내장근, 각종 분비선을 연결부교감신겨호르몬: 일반적으로 내분비기관에서 생성되는 화학물질을 통칭하는 말분비된 호르몬은 혈관을 거쳐 신체의 여러 기관으로 운반되어 각각의 표적 기관에 위치한 수용체와 결합함으로써 기능을 한다.심장박동에 영향을 주는 호르몬: 아드레날린, 노르아드레날린, 아세틸콜린, 레닌, 멜라토닌, 코티솔, 갑상선 호르몬등호르몬정의 및 특징아드레날린부신수질에서 생성되는 물질로 호르몬인 동시에 신경전달물질 기능을 한다.심장박동 수를 증가시키고 혈관을 수축시키며 공기가 드나드는 기관의 팽창을 유도한다.노르아드레날린교감신경계에서의 싸움-도망 반응(fight-or-flight response)에 관여하기도 한다.아세트콜린신경전달물질로 사용되는 화학물질이다.레닌지방조직에서 분비됨, 혈압 조절에 관여함코티솔부신 피질에서 분비되며 스트레스에 대한 대사 반응을 매개멜라토닌송과샘에서 분비됨, 매일 주기를 조절하는 역할을 한다.갑상선 호르몬갑상선 호르몬에는 티록신이 있으며 에피네프린과 노르에피네프린을 활성화하는 작용이 있어 심장 박동수에 영향을 줄 수 있다.3) 개구리와 인간의 심장의 다른 점양서류에 속하는 개구리는 2심방 1심실 심장을 갖고 있다. 우심방은 몸 전체를 돌고 온 정맥혈을 받게 되고 좌심방으로는 폐로부터 산소를 공급받은 동맥혈이 들어오게 된다. 하지만 개구리는 하나의 심실을 갖고 있기 때문에 우심방과 좌심방에서 받아들인 두 종류의 혈액이 하나의 심실에서 섞여 다시 몸 전체로 퍼지게 된다. 결국 동맥혈과 정맥혈이 합쳐져 산소가 덜 포화된 혈액들로 순환이 이루어지는 비효율적이고 불완전한 심장을 가졌다. 따라서 냉혈 같다. 둘째, 개구리의 배를 너무 많이 절개하여 개구리 내부가 마르게 되어서 심장 박동수가 점점 줄어 들었을 수도 있다. 그래서 우리 조는 실험을 다시 하였는데 개구리 심장에 농도가 더 센 에피네프린을 주사하여 심장을 다시 뛰게 하기 위한 실험을 하였다. 16회 정도 뛰던 개구리의 심장 박동수는 18번 정도로 늘게 되었다. 그 후에 아세트콜린을 주사하였는데 농도가 약한 용액을 써서 심장 박동수에는 변화가 없었다.9. 참고문헌George C. kent,(옮긴이 강성규), 척추동물의 비교해부학, 서울외국서적, 1990, P, 353~366, 467David M. Hills, (옮긴이 권혁빈), 스마트 생명과학, 라이프사이언스, 2014, P 388생명과학실험서 P141-145구글, 심장, 2019.09.28 Hyperlink "https://www.google.co.kr/search?q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5%EC%82%AC%EC%A7%84&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=25lT84pS4HTjTM%253A%252C4SkaoYaLZvQa9M%252C_&vet=1&usg=AI4_-kSBkWHvFbWYswGWlMlVfnSbNstDdA&sa=X&ved=2ahUKEwilzIyUku7kAhW4y4sBHSC0DUcQ9QEwAXoECAYQBg" l "imgrc=25lT84pS4HTjTM:&spf=1569489005158&vet=1" https://www.google.co.kr/search?q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5%EC%82%AC%EC%A7%84&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=25lT84pS4HTjTM%253A%252C4SkaoYaLZvQa9M%252C_&vet=1&usg=AI4_-kSBkWHvFbWYswGWlMlVfnSbNstDdA&sa=X&ved=2ahUKEwilzIyUku7kAhW4y4sBHSC0DUcQ9QEwAXoECAYQBg#imgrc=25lT84pS4HTjTM:&spf=1569489005158&ve160110.163950..165888...1.0..0.124.1002.7j3......0....1..gws-wiz" https://www.google.co.kr/search?biw=1301&bih=598&tbm=isch&sa=1&ei=I0GTXYTeE5C1mAWns4eoDA&q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5+%ED%8C%90%EB%A7%89&oq=%EC%8B%AC%EC%9E%A5+%ED%8C%8C&gs_l=img.3.0.0l5j0i24l3j0i10i24j0i24.160110.163950..165888...1.0..0.124.1002.7j3......0....1..gws-wiz구글, 관상동맥, 2019.09.28 Hyperlink "https://www.google.co.kr/search?biw=1301&bih=598&tbm=isch&sa=1&ei=YEKTXa-FFsWmmAW6xI6ADg&q=%ED%8C%90%EB%A7%89&oq=%ED%8C%90%EB%A7%89&gs_l=img.3..0l9.79600.81399..82405...0.0..0.204.781.2j3j1......0....1..gws-wiz-img.....0.N5HktHdz1Pg&ved=0ahUKEwivtcv8g_vkAhVFE6YKHTqiA-AQ4dUDCAY&uact=5" l "imgrc=_EOZr9iFft3CtM:&spf=1569931955907" https://www.google.co.kr/search?biw=1301&bih=598&tbm=isch&sa=1&ei=YEKTXa-FFsWmmAW6xI6ADg&q=%ED%8C%90%EB%A7%89&oq=%ED%8C%90%EB%A7%89&gs_l=img.3..0l9.79600.81399..82405...0.0..0.204.781.2j3j1......0....1..gws-wiz-img.....0.N5HktHdz1Pg&ved=0ahUKEwivtcv8g_vkAhVFE6YKHTqiA-AQ4dUDCAY&uact=5#imgrc=_EOZr9iFft3CtM:&sp49

자연과학| 2020.12.02| 14페이지| 1,500원| 조회(277)

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생명과학실험II report(ABO 혈액형)

생명과학실험 = 2 * ROMAN II report1. 제목: ABO 혈액혈 검사(항원항체응집) 및 세포수 측정2. 날짜: 2019.10.02(수요일)3. 이름:4. 목적자신의 혈액을 이용하여 ABO 혈액형 검사법을 수행해 봄으로써 항원-항체 반응을 이해하고, ABO 판정법의 원리의 이해를 돕도록 하고자 한다. 세포 수를 측정하는 방법과 그의 원리를 이해하고, 세포 수를 정확하게 측정하는 방법을 배운다.항원-항체 반응을 이해한다.응집 반응을 이해한다.ABO 혈액형 검사법을 이해한다.Hemocytometer를 이용한 세포 수 측정 방법과 원리를 이해한다.5. 재료실험 A: 탈지면, lancet, 소독용 에탄올, anti-A, anti-B, anti-D 항체, slide glass,실험 B cell counting: 커버글라스, 광학현미경, Hemocytometer, Trypan blue, micro pipette, yellow tip, cell vial6. 방법소독용 알코올로 혈액을 채취 할 손가락을 잘 소독한다.lancet으로 혈액이 나오게 한 후에 slide glass 위에 혈액 세 방울을 적당한 간격으로 두고 떨어뜨린다.각각 anti-A, anti-B, anti-D 항체를 한 방울씩 떨어뜨린다.응집결과를 확인한다.편평한 곳에 광학 현미경을 놓는다.Hemocytometer 위에 커버글라스 덮어주기micro pipette에 yellow tip을 껴서 Hemocytometer의 회색 부분의 옆에 Trypan blue를 올려준다.Trypan blue에 의 cell vial을 넣어 pipetting한다. 그 뒤에 cover slip을 얹은 Hemocytometer에 넣어준다. (작은 홈에 넣으면 됨)광학 현미경으로 cell을 관찰하고 counting한다.7. 결과혈액을 이용하며 ABO 식 혈액형과 Rh 혈액형을 판정하고, 응집반응 결과를 그린다.혈액형응집반응응집반응 그린 그림특징A혈액에 파란색의 Anti-A 항체를 넣었더니 동그란 점처럼 응고되었다. 그리고 노란색로, 항원의 항원 결장기와 항체의 항원결합부위(antigen - binding site)간의 비공유결합으로 결합된다.생체에서는 항원과 항체의 결합과 이어서 아나필락시스, 용혈 반응 등 여러 반응이 일어난다. 중화반응은 효소, 독소, Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=426717&ref=y" 바이러스와 같이 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=428619&ref=y" 생물학적 활성을 갖는 항원이 항체( Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=422493&ref=y" 중화항체)와 결합하게 되면 이들의 활성이 소실 또는 저하된다는 것이며 가용성으로 복수의 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=433723&ref=y" 항원결정기를 갖는 항원 분자는 항체와 교대로 결합하여 격자상이 되며 불용성 침전물이 된다. 입자상의 항원은 항체에 의해 연결되어 응집하게 한다. 항원항체복합체에 보체가 결합하게 되면 생체에서 항원의 제거현상은 매우 쉽게 이루어진다. 면역점착, Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2691458&ref=y" 면역식작용 특히 면역용해과정은 보체가 관여하는 반응의 대표적인 것이다.2) 응집 반응을 설명하시오Anti-A 항체는 A형 적혈구와 반응하고 anti-B 항체는 B형 적혈구와 반응하며 이러한 반응이 일어나면 시험관내에서 응집반응이 일어난다. 항원-항체 반응에 의해서, 우리 몸(혈액) 안에서는 보체계가 활성화되어 용혈이 일어난다. 여기서 용혈 반응이란 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=421505&ref=y" 적혈구막이 파열되거나 다수의 구멍이 생기거나 극도로 팽창함으로써 적혈구로부터 Hyperlink "https://terms.n청형 검사에서는 A형 혈구와 응집을 일으킨다.AB형인 사람은 적혈구 표면에 A형 및 B형 항원 모두 있고 혈청 내에 항A 및 항B 항체 모두 없으므로, 혈구형 검사에서는 항A 및 항B 항체 시약과 모두 응집을 일으키고 혈청형 검사에서는 A형 및 B형 혈구 모두와 응집을 일으키지 않는다.O형인 사람은 적혈구 표면에 A형 및 B형 항원 모두 없고 혈청 내에 항A 및 항B 항체 모두 있으므로, 혈구형 검사에서는 항A 및 항B 항체 시약과 모두 응집을 일으키지 않고 혈청형 검사에서는 A형 및 B형 혈구 모두와 응집을 일으킨다.ABO 혈액형 검사(혈구형) ABO 혈액형 검사(혈청형)우리 실험에서는 A형은 항 A항체와 반응, B형은 항 B항체와 반응, AB형은 항 A, B 항체와 반응, O형은 둘 다 반응하지 않았으므로 혈구형 검사를 한 것을 알 수 있다.4) Rh 혈액형 검사Rh 혈액형 검사는 적혈구에 Rh(D) 항원을 확인 하는 방법으로 anti - Rh (D) 항체와 반응 시 켰을 때 응집 이 있으면 Rh+로 판정 하며 응집이 없을 시엔 Rh-로 판정 한다. Rh 혈액형의 종류 는 47 가지이며 일반적으로 Rh 혈액형 항원 중에서 가장 중요한 D 항원을 의미한다.D항원 음성인 사람이 모두 Anti-D를 가지고 있지는 않다. Rh 혈액형 항원은 적혈구에만 존재 하므로 Anti-D는 임신이나 수혈 등으로 D 항원이 양성인 적혈구에 노출된 경우에만 형성 된다.D항원은 면역원성이 높아 D항원 음성인 사람이 D항원 양성 혈액을 수혈 받는 경우 50-80 % 정도에서 Anti - D를 형성한다. 그러므로 모든 수혈자와 공혈자 혈액에 대해서 Rh (D) 혈액형 검 사를 시행 해야 하며 D 항원 음성인 환자에게는 D항원 음성 혈액만 수혈하여야 한다.만약 임신을 하여 산모가 D항원 음성을 가지고 있고 태아가 D항원 양성을 가지고 있다면 첫 태아는 괜찮을 수 있지만 기억 항체로 인해 나중에 태아를 공격할 위험이 크기 때문에 둘째 태아부터는 유산될 가능성이 높다.5) 수혈 (Trans살아있는 세포 :: 죽은 세포경계선에 걸쳐진 세포를 셀 때는 두 면은 숫자를 세고, 나머지 두 면에 걸친 세포는 세지 않는다. (실험자가 임의로 정해도 된다.)그 후에 cell density를 해야 하는데 공식은 ‘The number of cell=average cell 수 x mL x 104 x 희석배수’ 이다. (희석배수는 일 때, 에 는 1/2배이므로 계산할 때에는 2배를 해준다.), (104를 곱하는 이유는 hemocytometer의 정사각형의 가로(1.0 mm) x 세로 (1.0mm) x 높이 (0.1 mm )로 인 한 volume을 고려 한 것 (1 cm3 = 1 ml)7) cell counting할 때 Trypan blue 사용하는 이유생체내의 세포를 세기 위해서는 무해한 염색 약을 사용해야 한다. 그래서 Trypan blue 염색을 한 이유는 살아있는 세포만 세기 위해서이다. Trypan blue 입자는 확산에 의해 세포 외에서 세포 내로 유입되므로 살아있는 세포는 ATP를 사용하여 세포 외 배출(exocytosis)에 의해 세포 내로 유입 된 trypan blue 입자를 세포 외로 방출한다. 그러나 죽은 세포는 ATP를 낼 수 없기 때문에 세포 외 배출(exocytosis)이 일어날 수 없고 세포가 푸른색으로 염색된다.세포 염색 액종류특징아세트카민핵, 염색체에 염색되며 적색으로 염색된다.메틸린 블루핵, 세포질에 염색되고 청색으로 염색 된다.에오신세포질에 염색되고 적색이다.산성 혹신세포질에 염색되고 색은 적색이다김자액혈구에 염색되고 청색이다헤마톡실린핵에 염색되고 보라색이다.8) 세포를 희석해서 사용하는 이유염색 시간이 지나치게 길면 살아 있는 세포까지 푸른색으로 염색이 되고 지나치게 짧으면 죽은 세포가 염색이 되지 않을 수 있으므로 정확성을 높이기 위해서는 세포를 적당히 희석해서 사용하는 것이다.9) 개인고찰이번 실험은 항원-항체 응집 반응을 통해 ABO혈액형 검사를 하였고 전립선 세포를 이용하여 세포 수를 측정하였다. 먼저 대부분은 자신의 혈액ed=2ahUKEwilzIyUku7kAhW4y4sBHSC0DUcQ9QEwAXoECAYQBg#imgrc=25lT84pS4HTjTM:&spf=1569489005158&vet=1구글, 항원항체반응, 2019.10.02 Hyperlink "https://www.google.co.kr/search?q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5+%EB%B2%BD&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiT-rCAgvvkAhWFxYsBHZIzDPIQ_AUIESgB&biw=1301&bih=598" l "imgrc=vebcXsSfgdUl8M:&spf=1569931347912" https://www.google.co.kr/search?q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5+%EB%B2%BD&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiT-rCAgvvkAhWFxYsBHZIzDPIQ_AUIESgB&biw=1301&bih=598#imgrc=vebcXsSfgdUl8M:&spf=1569931347912구글, ABO 혈액형, 2019.10.02 Hyperlink "https://www.google.co.kr/search?biw=1301&bih=598&tbm=isch&sa=1&ei=FkGTXc3AHtuWr7wP04CLsAc&q=%EC%8B%AC%EB%B0%A9+%EB%B0%8F+%EC%8B%AC%EC%8B%A4&oq=%EC%8B%AC%EB%B0%A9+%EB%B0%8F+%EC%8B%AC%EC%8B%A4&gs_l=img.12...0.0..9837...0.0..0.0.0.......0......gws-wiz-img.84c06X-2tCc&ved=0ahUKEwjNo6bfgvvkAhVby4sBHVPAAnYQ4dUDCAY" l "imgrc=omxJSByqz_M5fM:&spf=1569931554674" https://www.google.co.kr/search?biw=1301&bih=598&tbm=isch&sa=1&ei=FkGTXc3AHtuWr7wP04CLsAc&%84&

자연과학| 2020.12.02| 13페이지| 1,500원| 조회(288)

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[실험 7] 화학 반응 속도실험 날짜: 2019.11.15. 금요일실험 목적:과산화수소가 물과 산소로 분해되는 반응의 속도 상수와 반응 차수를 결정하고 화학 반응의 속도에 영향을 주는 인자를 알아본다.실험 원리(1) 화학 반응의 열역학적 해석과 속도론적 해석반응 = -286 KJ/mol수소(H2)와 산소(O2)는 반응하여 물(H2O)을 만들어 낸다. 25°C인 용기에 1기압의 수소 기체와 1기압의 산소 기체가 섞여 있을 때, 1몰의 물이 만들어지는 반응의 반응 엔탈피는 -286 kJ/mol로서 이 반응은 큰 발열 반응이다.수소가 산소와 반응하면 큰 열이 발생하다 위의 용기에서 생성되는 것을 관찰할 수 없다G = H – TS열역학(thermodynamics)에서 화학 반응의 방향을 결정하는 함수를 자유 에너지(free energy) 라고 하는데, 자유 에너지(G)는 다음과 같이 엔탈피(H)와 엔트로피(S), 온도(T, 켈빈 온도)로 정의된다.일정한 온도, 일정한 압력에서 진행되는 반응 과정에서 자유 에너지의 변화량(△G)은 식 이다. 화학 반응은 자유 에너지의 변화량이 음수인 방향으로 자발적으로 일어난다.-25℃인 용기에 1기압의 수소 기체와 1기압의 산소 기체를 섞어 놓았을 때, 위 식 ①의 반응에 대한 자유 에너지의 변화량은 -237 kJ/mol의 큰 음수이기 때문에 위 반응은 정방향으로 진행하려는 경향이 크다. 그럼에도 불구하고 물이 생성되는 것을 관찰할 수 없는 이유는 반응 속도가 느리기 때문이다.자유 에너지는 단지 반응이 어느 쪽으로 진행되는가와 반응이 평형에 도달하였을 때 얼마만큼의 생성물이 만들어지고 얼마만큼의 반응물이 남아 있게 되는가에 대한 정보를 준다. 위 조건에서도 궁극적으로 물은 만들어진다. 그러나 그 시간은 거의 영구적이다.위의 예와 같이 열역학적으로 생성물이 만들어질 수 있는 경우라도 반응이 충분히 빠르게 진행되지 않으면 반응의 진행을 관찰할 수 없고 실질적으로 응용하기도 어렵다. 따라서 반응 속도를 이해하는 것이 중요하다.화학 반응은 대면 부분적으로 온도가 올라가 반응이 일어나고 그때 발생한 열에 의해 주변의 수소와 산소가 연쇄적으로 반응하여 거의 폭발의 수준으로 급격히 반응한다.촉매는 반응 메커니즘(mechanism)에 영향을 주어 좀 더 낮은 에너지 상태의 전이 상태를 거쳐 반응이 진행되게 한다. → 활성화 에너지를 낮춘다. 따라서 촉매를 사용할 경우에 반응 속도가 빨라진다. 이와 같이 반응 속도는 농도, 온도, 반응 메커니즘, 촉매 등에 의해서 영향을 받는다.(2) 반응 속도반응 속도(reaction rate) : 단위 시간당 반응물 또는 생성물의 농도 변화이다.Ex ) 이산화 질소(NO2)가 일산화 질소(NO)와 산소로 분해되는 반응이다.(g)반응 속도 = = =이때 반응 속도는 항상 양의 값으로 나타내기 때문에 단위 시간당 반응물의 농도 변화량을 나타낸 항 앞에 음의 부호를 넣어 주어야 한다.반응 속도식(rate expression) 또는 속도 법칙(rate law) : 화학 반응은 분자들이 서로 충돌해야 일어나기 때문에 반응 속도는 반응물의 농도에 의존한다. 반응 속도를 반응물 농도의 함수로 표현한 것이다.반응 속도 = = k[NO2]nk를 속도 상수(rate constant), n을 반응 차수(reaction order)라고 한다. 속도 상수는 반응 온도와 그 반응의 활성화 에너지에 의해서 결정되는 상수이다.반응 차수는 반응 메커니즘에 의해 결정되는 것으로서 화학 반응식의 화학량론적 반응 계수와는 상관이 없이 실험에 의해서만 결정된다.0.010 M NO2(g)가 들어 있는 용기에서 NO2 분해 반응이 일어났을 때, NO2 (g)와 생성물인 NO(g) 그리고 O2(g)의 농도가 시간에 따라 어떻게 변하는가를 나타낸 것이다. 반응 속도는 농도 변화 곡선의 기울기로부터 얻을 수 있다. 반응 시간이 흐를수록 반응 속도는 줄어들게 되는데 반응이 평형에 도달하면 농도 변화 곡선의 기울기가 0, 즉 반응 속도가 0이 된다.(3) 과산화 수소의 분해 반응과산화 수소는 물과 산소로 분해되는 성실험6% (mL)0.15M KI (mL)증류수(mL)반응 속도*************35205초기 반응 속도법에서는 반응물의 농도가 많이 변하기 전인반응 초기에 반응속도를 구하고 이로부터 반응 차수를 결정한다. 두 종류의 화합물이 반응할 경우에는 다음과 같이 가장 적게는 세 번의 실험을 통해 반응 차수를 구할 수 있다.각각의 반응 속도식은 이다.따라서 log(v2/v1) = m log2, log(v3/v1) = n log2의 관계로부터 반응 차수를 구할 수 있다. 반응 차수는 메커니즘이 단순한 경우에는 정수로 표현될 수 있지만 복잡한 경우에는 그렇지 않을 수도 있다.반응 속도식을 알면 반응 속도와 반응물의 농도로부터 속도 상수도 계산할 수 있다.발생한 산소의 부피를 걸린 시간으로 나눈다.이상 기체 방정식 PV=nRT를 사용하여 발생한 산소의 n 값을 구한다.(P= 1 atm, V=발생한 산소의 부피, R=0.082 , T=실험실 온도)반응한 H2O2의 n을 구한다. (과산화수소 분해반응 식 참조)H2O2의 반응물 전체 부피로 나누어 H2O2의 M을 계산한다.반응속도를 계산한다. (과산화수소 분해 반응의 반응속도 식 참고)반응 속도 = = = k[]m[KI]n용액의 부피는 소수 첫째 자리까지 목측한 값으로 작성단위와 유효숫자에 주의(유효숫자는 부피에 맞춤/ 온도의 유효 숫자 고려 하지 않음)시약 및 기구1) 시약Chemical namePropertiesStructureDistilled waterMolecular weight: H2OMolar mass: 18.02 g/molDensity: 1 g/cm3Melting point: 0℃Boiling point: 100℃사용시 주의사항열, 오염이 없는 조건을 가져야 하고 물 반응성 물질을 피한다. 흡입 했을 시에 인공호흡을 실시 해야 함.potassium iodideMolecular weight: KIMolar mass: 166.0032 g/molDensity: 정보 없음Melting point: 681℃Boiling y : 0.7883 g/cm3 (21℃)Melting point : -95℃Boiling Point : 56.1℃Caution : 고인화성 액체 및 증기, 기도로 삼키거나 흡입하면 위험함, 눈에 심한 자극을 줄 수 있으며 졸음 또는 현기증을 일으킬 수 있다.2) 기구: kimtech, latex gloves, Hood(+stand), hot plate stirrer, magnetic bar, clamp 2개, squeeze bottle, 10 mL Graduated cylinder, labeling paper, name pen, PH paper, septum, rubber tube, Syringe, Pasteur pipette(+bulb), Buchner's flask (or suction flask), chamber, 스마트 폰(초시계), 실험실 측정 온도계실험 방법실험실 온도를 측정 확인한 후 Hood 안에 hot plate stirrer와 clamp를 설치한다.Syringe과 flask를 고정시킨다.Flask를 hot plate stirrer 위에 올려 clamp로 고정 시킨 후 rubber tube로 Syringe와 연결한다.Flask 안에 magnetic bar를 넣고 Distilled water와 0.15 M KI를 넣는다.Stirring이 잘 되는지 확인하고 3% H2O2를 빠르게 넣고 바로 septum으로 막는다.Cork로 Syringe를 두드린다. (3% H2O2 넣기 전부터 두드리고 있기)Piston의 갈색 선이 1 mL를 가르키면 그 때부터 2 mL마다 발생 시간을 잰다.(초록색 부분은 분담하기)측정이 완료되면 piston과 septum을 제거한다.Flask를 PH paper에 찍어본 후 수용액 통에 대고 증류수로 깨끗이 세척하여 나머지 실험을 진행결과1) 산소 발생에 걸리는 시간 (초) + 그래프산소의 부피 (mL)실험 1실험 2실험 33% H2O2 5.0 mL3% H2O2 10.0 mL3% H2O2 5.0 mLKI 10.0 mLKI 10/s2.0 mL/21.22 s=0.0943 mL/s2.0 mL/29.09 s=0.0688 mL/s3~52.0 mL/41.74 s= 0.0479 mL/s2.0 mL/19.56 s=0.102 mL/s2.0 mL/16.33 s =0.123 mL/s5~72.0 mL/42.90 s=0.0466 mL/s2.0 mL/20.00 s=0.100 mL/s2.0 mL/19.16 s =0.104 mL/s7~92.0 mL/46.02 s=0.0435 mL/sM/s2.0 mL/18.50 s=0.108 mL/s2.0 mL/21.96 s =0.0911 mL/s*1 초기반응 속도법 적용 구간*2 이산 기체 상태 방정식을 이용하여 산소의 몰수를 구하고 H2O2의 농도 변화량을 유도PV=nRT 이므로, n= 공식에 넣는다.이때, (P= 1 atm, V=발생한 산소의 부피 (모든 구간 산소의 부피는 2.0 mL이므로 L로 단위 변환하면 , R=0.082 , T= 291.25 K)반응한 H2O2의 n 값 구하기참고하기는 의 2배이므로 의 n 값에 2를 곱한다.mol (유효숫자: 1.7)H2O2의 반응물 전체 부피로 나누어 H2O2의 M을 계산한다.실험 1: H2O2의 반응물 전체 부피(3% H2O2 + KI + H2O) =5.0 mL+10.0 mL+15.0 mL=30.0 mL실험2: 10.0 mL + 10.0 mL + 10.0 mL= 30.0 mL실험3: 5.0 mL + 20.0 mL + 5.0 mL= 30.0 mL모든 실험 H2O2의 반응물 전체 부피가 같으므로 M은 다 같음L로 단위 변환=(1.7반응물이므로 이다.반응속도를 계산한다. (과산화수소 분해 반응의 반응속도 식 참고)반응 속도 = = = k[]m[KI]n3) 초기 반응 속도법*을 적용 구간 사용해서 계산m (H2O2에 대한 반응 차수)mL/s 단위M/s 단위0.055380.05558n (KI에 대한 반응 차수)mL/s 단위M/s 단위- 0.3997- 0.4219반응 속도식(속도상수=K)k[]m[KI]nmL/s단위일 때: k[M/s 단위5538

자연과학| 2020.11.21| 17페이지| 1,500원| 조회(344)

일반화학, 반응 속도, 화학 반응 속도

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