[생화학] 탄수화물의 정성실험 - Pentose test, Ketose test, Osazone test, 다당류에 의한 요오드 test, 탄수화물 미지시료 확인

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[생화학] 탄수화물의 정성실험 - Pentose test, Ketose test, Osazone test, 다당류에 의한 요오드 test, 탄수화물 미지시료 확인에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

액, H2O
Ⅴ. 고찰
세미나 주제는 여러 시약을 이용한 탄수화물의 정성실험이다.
탄수화물은 생물체의 구성 성분이거나 에너지원으로 사용되는 등 생물체에꼭 필요한
화합물이다. 탄수화물은 일반적으로 탄소, 수소, 산소의 3가지 원소로 이루어진 화합물로써
넓은 의미로 당류, 당질과 같은 뜻으로 쓰인다. 탄수화물은 그것을 구성하는 단위당의 수에 따라 단당류, 소당류, 다당류로 구분 한다.
단당류는 당질의 최종 가수분해물로 aldehyde기나 ketone기 하나를 가진 당질이다.
분자내의 탄소수에 따라 이탄당, 삼탄당, 사탄당, 오탄당, 육탄당, 칠탄당 등으로 분류한다.
aldehyde기를 가진 것을 aldose라 하고,ketone기를 가진 것을 ketose라고 한다.
소당류는 동일 혹은 상이한 분자의 단당류가 glycoside 모양으로 결합한 것을 이당류라
하고, 여기에 제3의 단당류가 결합한 것을 삼당류라고 한다. 보통 이당류부터 육탕류까지를
과당류 또는 소당류라 하며, 이의 결합한 방식에 따라 환원당과 비환원당으로 구별된다.
환원당은 적어도 하나의 semiacetal성 -OH기가 존재하므로 환원성이 있고,
비환원당은 semiacetal성 -OH기가 모두 결합에 사용되어 환원성이 없으며
carbonyl 화합물로서의 성질도 없다.
환원성 이당유에는 엿당, 젓당 등이 있는데 엿당은 녹말이나 글리코켄, 아밀라아제로 가수분해 할 때 생성된다. 젖당은 포유동물의 젖중에 함유되어 있고, 엿당과 같이 fehling용액을
환원시키고, osazone을 생성한다. 대표적인 비환원성이당류에는 자당이 있는데 sucrose가
포함되어 있다.
다당류는 단당류 7개 이상이 탈수 중합하여 생긴 당이다. 이때 동일 종류의 단당류의
축합체를 동종단당류라 하고, 두 종류 이상의 단당류와 유도체와의 축합체를 이종단당류라 한다.
Pentose시험은 오탄당을 구별해 내는 실험이다. 오탄당은 진한 염산과 함께 가열하면
푸르푸랄로 변하며, 이것은 Fe3+ 이온 존재하에서 오르시놀(orcinol)과 축합하여 청록색의 물질을 만든다. 발색반응은 펜토오즈에 특이한 반응이 아니라 육탄당도 진한 염산과 함께 오랫동안 가열하면 히드록스메틸푸르푸갈로 되며 이것 역시 오르시놀과 반응하여 황갈색을 가진 물질을 만들 수 있다.
시료가 든 시험관에 bial시약을 넣고 가열하자 시험관은 각각의 일정한 색을 나타냈다.
arabinose와 xylose는 각각 진한 남색의 색을 띄었고, 1% 신문지는 연한 녹색, 1% 거름종이는 연한 노란색의 색을 나타냈다. 시험관을 상온에서 서서히 식힌 후, 아밀알코올을
가하여 시험관을 흔들자 시험관 내에 있는 용액은 서로 다른 색의 층이 생기면서 분리가 되었다. 이는 아밀알코올을 넣기 전 반응물과 아밀알코올을 넣은 후 생긴 일부 생성물, 그리고 아밀알코올 이 3가지 물질간의 비중차이로 인하여 이러한 층의 분리가 나타난 것으로 생각된다. bial시약의 대부분을 차지하는 진환염산의 비중은 1.18이고,
시료용액의 대부분은 물이 많은 양을 차지하고 있어 비중이 1.0이다.
이렇듯 비중의 차이가 이런 층의 분리를 낳은 것으로 생각된다.
Ketose시험은 알데히드기를 가진 당과 케톤기를 가진 당을 구별해내는 반응으로 케톤기를 가진 당이 염산에 의해 탈수 반응이 빠른 것을 이용한 실험이다. 케토오스는 알도오스보다
염산에 의해 더 빨리 탈수반응을 일으켜 푸르푸랄 유도체로 되어 레소르시놀과 반응하여 붉은색 축합물을 만든다. 케토오스인 fructose는 노란색을 나타냈고, 알도오스인 0.2와 1.0%인 glucose는 연한 연두색 띄었다. 이론상으로는 알도오스인 glucose가 색을 띄어서는 안되는데 가열 시간에 유의하지 않아 이런 결과가 나왔다고 생각된다. 사진에서 0.2%와 1.0% glucose 사이에서도 조금씩 색상 농도의 차이가 나는 것을 볼 수 있다.
Osazone 시험은 -CO-CHOH-기 (α-케톨기)를 가진 화합물이 페닐히드라진과 반응하여
페닐오사존을 만든다. 알도오즈는 먼저 1몰의 페닐히드라진과 축합하여 페닐히드라존을
만들고, 이것이 다시 2몰의 페닐히드라진과 반응하며 오사존이 된다.
시험시 물을 제외한 모든 시료용액에서 노란색 색변화를 확인할 수 있었다.
노란색 용액의 색은 정도는 maltose≫glucose>fructose>sucrose 순으로 나타났다.
시료를 거름종이에 걸러 건조 시킨 후 sucrose를 제외한 모두에서 반응용액의 색과 같은
결정을 확인할 수 있었다.이는 sucrose는 비환원성이라 -OH기가 모두 결합에 사용되어
결정을 확인할 수 없었고, carbonyl 화합물로서의 성질도 없었기 때문이다. 나머지 시료
모두는 환원성으로 적어도 하나의 -OH기가 존재하여 이것으로 인해 결정이 생성된 것이다.
요오드 시험은 다당류에 적용할 수 있는 실험으로 요오드는 다당류에 흡착되어 착색물질을
만든다. 녹말은 청남색을 나타내는데 그 이유는 나선형 코일 내부에 요오드가 자리를 차지할 수 있기 때문에 요오드 색인 진한 적갈색을 확인할 수 있는 것이다.
가열 전에 물은 보라색, 녹말은 연한갈색, 덱스트린과 셀룰로오스는 레몬 빛을 나타냈다.
가열 후에는 모두 연한 노란색으로 변하였고, 서서히 상온에서 식히자 물은 남색을
녹말은 노란색, 글리코겐은 보라색, 덱스트린과 셀룰로오스는 반응이 나타나지 않았다.
녹말의 경우는 색의 변화가 많이 나타나지 않았는데 이는 요오드 용액을 연하게 만들어
색변화가 뚜렷하게 나타나지 않은 것 같다. 덱스트린과 셀룰로오스 색이 변하지 않은 것은
분자의 크기가 매우 작아서 발색 반응이 나타나지 않은 것이라 생각된다.
Ⅵ. 참고문헌
① 최신생화학/ 김을상 외 6명/ 신광문화사/ 2003년/ p. 2~3, 23, 24
② 생화학/ 김수일 외 4명/ 문운당/ 1992년/ p.48 ~ 49
③ http://krdic.naver.com/detail.nhn?kind=korean&docid=18504100
④ 식품분석한/ 최수규외 6/ 지구문화사 /2006.1.20 / p. 422
⑤ 생화학 /채기수외 5 / 지구문화사 /1999.1.20 / p. 17

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탄수화물의 정성실험 ,   요오드 반응 ,   미지시료의 계통분석