브로콜리 DNA 추출 실험의 이론, 의미 등

브로콜리 DNA 추출하면서 에탄올, 세제, 소금 등 다양한 물질을 사용하면서 왜 이걸 쓰는 건지 궁금하지 않았나요? 지금 그 이유를 한번 알아보겠습니다.

 

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1. 브로콜리를 막자사발에 가는 이유는 뭘까요?

식물세포는 동물 세포와 다르게 단단한 세포벽으로 이루어져 있어 막자사발에 브로콜리를 가는 과정에서 물리적인 힘을 가해 브로콜레 세포의 세포벽을 부수는 것입니다.

 

2. 세제와 소금을 넣는 이유는 무엇일까요?

세제의 성분 중 계면활성제의 머리는 친수성(물에 녹는 성질)이며,꼬리는 소수성(물에 잘 안 녹는 성질)으로 이루어져있습니다. 이것이 세포막의 주성분인 인지질 이중층을 분리시켜 세포막이 파괴하는 역할을 합니다.

소금의 경우는 에탄올을 넣어줬을 때 DNA가 잘 뭉치게 도와주며 무색인 DNA가 Na+이온과 결합하여 흰색을 띄게 만드는 것입니다. DNA는 구성성분으로 음전하를 띠는 인산기를 가지고 있어 서로 뭉쳐지지 않는 DNA를 나트륨이온(Na+이온)이 붙어 잘 뭉칠 수 있게 도와줍니다.

 

3. 에탄올을 넣으면 왜 DNA가 보이게 되는 걸까요?

DNA는 인산기에 의해 음(-) 전하를(-) 띠고 있는데 물은 극성을 띠고 있어 DNA 분자와 결합할 수 있습니다. 에탄올은 DNA 주변에 물을 제거하여 음전하를 띠는 인산기를 외부로 노출시킵니다. 음전하를 띠고 있는 인산기에 Na+와 같은 양이온이 붙으면 DNA가닥 사이의 반발력이 줄어들고 침전되기 쉬운 형태로 변하게 되는 것입니다.

 

4. 차가운 에탄올을 사용하는 이유는 무엇일까요?

에탄올(주로 에탄올 또는 이탄올)은 물에 녹는 물질입니다. 에탄올 분자는 수소 결합을 통해 물 분자와 상호 작용할 수 있으며, 따라서 물에 잘 용해됩니다.

   여기서 차가운 에탄올을 사용하는 이유는 온도가 낮아질수록 에탄올과 물 사이의 상호 작용이 떨어져 에탄올과 물의 혼합물은 물과 에탄올이 더 적게 섞이는 "고농도" 에탄올을 형성하기 때문입니다. 따라서 차가운 에탄올을 사용하면 DNA가 에탄올 혼합물에서 침전하는 효과가 강해집니다. 이것은 DNA 분자가 물에 녹지 않고 침전하여 분리됨을 의미합니다. 따라서 차가운 에탄올을 사용하면 DNA를 추출할 때 DNA가 물로부터 쉽게 분리되고 보다 순수한 DNA 샘플을 얻을 수 있게 됩니다.