생명과학 · 대사·식물 생리 / 원리와 탐구
세포 호흡과 산소 소비 실험 해설
발아 종자가 소비하는 산소량은 세포 호흡의 변화를 살피는 지표가 될 수 있습니다. 종자 질량·온도·상태·초기 산소량을 바꾸며 시간에 따른 산소 감소를 비교합니다. 전체 소비량과 단위 질량당 호흡, 산소가 충분할 때와 부족할 때를 나누어 읽어 보세요.
어떤 원리인가요?
산소가 충분하면 10 °C 상승으로 속도가 두 배가 되고 총속도는 질량에 비례해요. 산소가 부족해지면 소비 속도가 줄고 음수가 되지 않아요. 삶은 종자는 0이에요.
핵심 관계
v₀ = k·질량·2^((T−20)/10) · Q10=2
이렇게 관찰해 보세요
- 발아 종자와 삶은 종자를 비교해요. CO₂는 분리한 KOH에 흡수되고 산소가 소비되면 눈금관의 파란 잉크가 종자 쪽으로 이동해요.
- 질량·온도·초기 산소를 같게 두고 발아 종자와 삶은 종자를 각각 실행·기록해요.
- 온도만 30 °C로 올린 초기 속도, 질량만 4 g으로 늘린 속도를 비교해요. 산소만 줄여 고갈 부근에서 속도가 작아지는지도 확인해요.
결과를 읽는 기준
CO₂가 생기는데도 눈금관의 기체 부피가 줄어드는 까닭은?
밀폐 호흡계에서 KOH가 CO₂를 흡수한다고 가정해요. 남은 기체 감소는 산소 소비를 나타내요. 삶은 종자는 호흡 속도 0인 대조군이에요.
모형의 범위와 한계
일정 온도·밀폐·누출 없음·KOH의 CO₂ 완전 흡수를 가정한 가상 모형이에요. k=0.02 mL/(g·s), Q10=2를 사용하며 산소량 1 mL 아래에서는 산소량에 비례해 속도가 감소해요. 초기 산소는 모두 이용 가능하다고 가정해요. 눈금관 이동 거리는 설명용 축척이고 기체 온도·압력 변화, KOH 위험성의 실물 실습, 종별 차이·변성은 다루지 않아요.