안녕하세요 뜨루입니다.
잠깐..뚜루였던가?
다시 편집하기 귀찮으니 오늘은 뜨루인걸로..
공대일기를 사실 벗어나려고 했는데..
지금와서 뭐 공학일기라던지..
IT일기라던지 하면 여태까지 쌓아온 아이덴티티가
없어질 수도 있기도 하고 예전 자료들을 업로드 못하니
공대생이든 아니든 공대일기로 하는걸로...
예전에 썼던 실험 보고서들과 고찰들 그리고
앞으로 심심풀이로 만들 기계들
(EMP 충격포와 테슬라코일을 생각중에 있습니다. 드론도.)
을 올리는 카테고리가 되겠습니다.
오늘 소개할 보고서는 동물세포 관찰실험 에 대한 보고서 입니다.
실험목적
동물세포인 사람의 구강상피세포와 혈액세포를 재료로 모든 생물체의 생명현상이 일어나는 가장 기본 단위인
세포의 구조를 살피고, 세포를 현미경으로 잘 관찰하기 위해 사용되는 염색의 원리를 알아본다.
실험원리
1) 세포막
동물세포는 세포막으로 둘러싸여 그 외부와 확실히 구별된다. 세포막은 다양한 단백질 분자와 지질 이중층으로
구성되어있다. 동물세포의 세포막 외부표면에는 당단백질과 올리고당으로 구성되는 당질층으로 덮여있다.
세포막은 막의 외부환경과 세포 사이의 경계면으로 작용하며, 선택적 투과성을 지녀 세포내부나 외부로의 물질
투과 정도를 조절한다.
2) 핵
핵은 각종 핵 단백질과 결합한 DNA가 가는 섬유상으로 구성된 염색질로 차 있으며 핵공이라 불리는 구멍이
존재하는 이중막으로 둘러싸여 있다. 또한 핵은 리보솜 소단위를 합성하고 조립하는 인을 포함하고 있다.
핵은 세포활동의 중심으로, 유전정보를 지닌 DNA를 간직하고 있으며, DNA 복제과정을 통해 세포분열을 주도하고,
또한 DNA에 있는 유전정보를 발현시키기 위한 전사 작용이 일어난다. 전사과정에 의하여 만들어진 RNA는 핵 내에서 기능을
하거나, 핵 공을 통하여 세포질로 이동하여 단백질 합성에 이용된다.
3) 미토콘드리아
미토콘드리아는 다양한 길이와 0.5~1.0㎛의 직경을 가진 구형 또는 막대모양의 구조이다. 외막과 내막을 지니고 있으며
(이중막) 두 막은 막 사이의 공간에 의하여 분리된다. 내막은 여러곳에서 안쪽으로 접혀 있는 관계로 매우 큰 표면적을 갖게 되
며 이 접힘은 크리스타라는 선반 같은 구조를 만든다. 내막에 둘러싸여 있는 공간은 미토콘드리아 기질로 간주한다.
이 기질에는 세포호흡에 관여하는 여러 가지 효소와 리보솜, DNA를 갖고 있다. 세포호흡을 통해 미토콘드리아는 에너지
(ATP)를 생성한다.
4) 소포체
대부분의 세포, 특히 분비할 물질을 활발하게 합성하는 세포는 층판 형태의 세포 내 망상구조를 지니고 있다.
이를 소포체라 한다.
소포체는 조면소포체와 활면소포체가 있다. 조면소포체는 수많은 리보솜이 붙어있어 리보솜으로부터 합성된
단백질을 수송하며, 연속적으로 서로 연결된 편편한 주머니 모양으로 구성되어져 있다. 활면소포체는 외양이
보통 관 모양에 가까우며, 지질과 스테로이드 합성 장소이다.
5) 골지체
납작한 막 주머니와 막으로 둘러싸인 작은 소포로 구성된다. 리보솜에서 합성된 단백질이 소포체를 통해
들어오면 이를 저장하였다가 분비하고 당단백질을 합성한다.
6) 리소좀
한 겹의 막으로 둘러싸인 주머니 모양의 소포체로부터 만들어진다. 여러 종류의 가수분해 효소를 가지고 있으며,
이곳에서 세포 내 소화가 일어난다. 이 반응은 주위의 세포질 pH보다 낮은 리소좀 내부의 약한 산성에 의해 촉진된다.
세포 내부의 소기관을 새로운 것으로 교체하기 위해 리보솜은 자신의 소기관들을 분해시키기도 하며, 세포가 기능을 다하여
불필요하게 되면 리소좀의 막이 터져서 세포를 가수분해 시켜 다른 세포가 이용할 수 있게 한다.
2. 고정과 염색
광학현미경을 이용하여 동,식물세포를 관찰할 때는 관찰이 용이하도록 염색약을 이용하여 세포나 세포내용물을 염색시킨다.
세포를 염색할 경우 우선 세포를 초산이나 알코올등으로 고정하고 다음으로 세포나 내용물들을 염색한다.
고정은 염색과정이나 관찰과정 중 세포가 파괴되거나 변형되는 것을 방지하기 위한 것으로, 이 과정으로 세포는 염색약이 세
포막을 쉽게 통과할 수 있도록 되며, 세포내 큰 물질들이 교차 결합되어 안정화되고 특정위치에 고정된다.
초기에는 묽은 초산이나 알코올과 같은 유기용매를 고정액으로 사용하였다. 그러나 지금은 포름알데히드, 또는 글루타르알데
히드를 사용하는데, 이들은 단백질으 ㅣ아미노그룹과 공유결합을 형성하며 인접한 단백질과 교차 결합한다.
이 같은 결합들은 매우 정교하여 세포내 구조물의 형태를 분자 수준까지 보존하며 많은 경우 단백질의 생물학적 활성도
까지 유지시킨다.
염색과정은 세포 내 특정 구조를 식별하기 위해 유기염료를 사용하여 특이 염색을 하는 과정을 말한다.
세포의 염색에 가장 널리 사용되는 염색약으로 메틸렌블루와 아세토카민이 있다.
둘 다 염기성 시약으로 세포내로 침투하여 산성물질과 반응하여 이들을 염색시킨다. 메틸렌블루는 동물세포의 염색에
아세토카민은 식물세포의 염색에 널리 쓰인다.
(필자 _ 동물세포는 적색 식물세포는 초록색이라서 염색약을 달리 쓰는 것이다.)
실험재료
광학현미경, 슬라이드 글라스, 커버글라스, 증류수, 이쑤시개, 킴와이퍼, 메틸렌블루 용액, 70% 알코올, 스포이드, 알코올솜, lancet(1회용 혈액채취용 바늘..), 일회용 피펫
실험방법
1. 구강 상피세포의 관찰
1. 이쑤시개를 사용하여 입 안 뺨 부분을 가볍게 긁는다.
2. 이쑤시개에 묻은 상피세포를 슬라이드 글라스에 얇게 핀다.
3. 70% 알코올을 떨어뜨려 고정시킨다.
4. 고정 후 알코올이 다 마를 때까지 기다린다.
5. 커버글라스를 덮고, 한 면에 염색약인 메틸렌블루 용액을 1~2 방울 떨어뜨린 후 여분의 메틸렌블루를
킴와이퍼를 이용하여 닦아낸다.
6. 3~5분간 염색한다.
7. 현미경을 사용하여 저배율에서부터 고배율로 관찰한다.
2. 혈액 세포의 관찰
1. 손가락 끝을 알코올 swap으로 소독한 후, lancet을 이용해 혈액을 채취한다.
2. 이쑤시개를 이용하여 슬라이드 글라스 위에 묻힌 후 얇게 핀다.
3. 70% 알코올(에탄올)을 떨어뜨려 고정시킨다.
4. 고정 후 알코올이 다 마를 때까지 기다린다.
5. 커버글라스를 덮고, 한 면에 염색약인 메틸렌블루 용액을 1~2방울 떨어뜨린 후, 여분의 메틸렌블루를
킴와이퍼를 이용해 닦아낸다.
6. 3~5분간 염색한다.
7. 현미경을 사용하여 저배율에서 시작하여 고배율로 관찰한다.
실험 결과 (사진)
(상피세포는 관찰을 잘 못하여서 사진이 없네요..구글링..ㄱㄱ)
고찰
실험결과가 썩 좋게 나오지 않았다. 일단 첫번째 혈액실험 당시 알코올로 고정을 하고 메틸렌블루로 염색을 하는 과정에서
염색이 잘 되지 않았고 커버글라스로 혈액을 덮을 때 아마 문제였던 것 같은데 혈액이 다 빠져나가서 실제 염색은 고사하고
혈액조차 잘 보이지 않았다.
그래서 재차 혈액을 채취하여 두번째 실험을 하였는데도 잘 되지 않았지만 다행히 살아남아있는(?) 세포들을
찾아내어 사진을 찍을 수 있게 되었다.
상피세포의 경우 더욱 가관이었는데 잘 보이지도 않을 뿐더러 (아마 현미경으로 잘 못 찾은 듯한..)
메틸렌블루의 뭉침이 있어서 더욱 찾기 힘들었고 찾고나서도 형태를 알아볼 수 없게 되었다.
본인은 이 때 위 실험 방법에서 알코올로 고정시킨다는 의미가 슬라이드 글라스에 고정을 시켜줘서
안 움직이게 하는 것으로 이해를 하였었는데 (지금 생각해보니 어처구니 없는 상상력이었던 것 같다.)
막상 실험을 해보니 이것이 아닌 것을 깨달아 이 실험에서 혹은 생,화학적인 고정에 의미에 대해 알아보고자 한다.
(출처_ 네이버지식백과)
세포의 고정은 내가 잘못 알고 있던 움직임의 고정이 아닌 살아있는 상태로 멈추게 하는 의미를 가지고 있다고 한다.
즉 우리는 염색된 백혈구를 관찰해야하는데 살아있는 백혈구를 관찰하기 위하여 보존을 하는 의미이다.
그렇다면 우리는 70% 알코올을 사용하였는데 양주느 소주 같은 일반 알코올도 되는 것일까? 왜 하필 70% 알코올을
사용하는 것인가?
알코올을 사용하는 이유는?
네이버 지식인을 뒤진 결과 찾은 결과
1. 알코올을 넣으면 세포내의 수분이 알코올로 채워지고 이로써 고정이 된다.
2. 꼭 70%의 알코올이 아니라 일정 농도의 알코올이면 된다.
3. 70~75% 보다 농도가 진하면 에탄올이 세포속으로 침투가 안되고
이보다 묽으면 세포를 고정시킬 수가 없다.
죽은 백혈구가 문득 궁금해지긴 하였는데
죽은 백혈구는 고름이라던가 그러한 것이 된다고 하니
기회가 된다면 다음에 살펴보는 것으로 하자.
오늘은 이렇게 동물세포 관찰과 함께
세포을 에탄올(알코올) 로 고정시키는 의미와
그에 파생되는 궁금증을 알아보았습니다 ㅎㅎ
더욱더 유용한 정보를 업로드하는 뚜루가 되겠습니다.
오늘은 여기까지! :)