콩판 네프론 여과 원리 실험에 관한 질문입니다.
청색 포도당 용액을 시린지필터로 거르고 베네딕트반응을 통해서 포도당을 검출하는 실험을 하려고 하는데 실제 여과 과정과의 대응시켜 확인을 해보려고합니다. 실험에서는 시린지필터에 청색 색소가 걸러지고 포도당용액은 통과하는데, 실제로는 크기가 큰 단백질이 걸러지고 크기가작은 노폐물과 포도당이 '여과'과정에서 통과하는게 맞나요?
그리고 포도당은 나중에 '재흡수'되기 때문에 오줌에서 나오지 않는걸로 아는데, 재흡수 과정도 실험을 해보려고 합니다. 완벽하진 않더라고 어떻게 실험을 짜야할지 조언 부탁드립니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
콩팥의 네프론 여과실험은 사구체 모세혈관의 혈압차이에의해 혈장 선분이 보면주머니로 여과되는 원리를 모사하게됩니다.
일반적으로 모형장치나 반투막을 이용해서 용질의 크기에따라 여과차이를 관찰하고, 여과율과 압력, 농도의 상관관계를 학습하게됩니다.
감사합니다.
네, 꽤 정확하게 이해하고 계시는게 맞습니다.
청색 포도당 실험에서 청색 색소가 걸러지고 포도당이 통과하는 것은 신장 여과의 원리와 비슷한데, 실제 신장에서는 크기가 큰 단백질과 혈구는 걸러지고, 크기가 작은 노폐물과 포도당은 여과되어 원뇨가 됩니다. 따라서 실험의 결과인 포도당 통과는 신장 여과 과정과 어느정도 대응된다 할 수 있죠.
그리고 포도당 재흡수 모의 실험은 반투과성 막과 농도 기울기를 이용할 수 있습니다.
먼저 고농도 포도당 용액을 반투과성 막 주머니에 넣고, 물이 담긴 비커에 담급니다. 시간이 지나면 포도당은 농도 차이에 의해 막을 통과하여 비커 쪽으로 이동합니다. 그래서 실험 후, 막 내부 용액을 베네딕트 반응하면 포도당 농도가 낮아져야 합니다.
이는 포도당이 세뇨관에서 혈액으로 재흡수되어 오줌에는 남지 않는 원리를 간접적으로 보여주는 것이죠.
시린지 필터 실험은 실제 콩팥의 여과 과정을 모의하는 데 한계가 있습니다. 실제 여과 과정에서는 크기가 큰 혈구와 대부분의 단백질은 걸러지고, 포도당, 아미노산, 무기 염류 등은 여과되어 보먼주머니로 들어갑니다. 이후 세뇨관에서 포도당은 능동 수송을 통해 재흡수되므로 정상적인 경우 소변에서는 검출되지 않습니다. 재흡수 과정을 실험으로 구현하려면, 포도당 용액을 여과시킨 후, 여과액에 특정한 용액이나 장치를 이용하여 포도당을 다시 제거하는 과정을 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 여과액에 포도당을 선택적으로 흡착하는 물질을 첨가하거나, 반투과성 막을 이용해 농도 기울기에 따라 포도당이 이동하는 상황을 설정해 볼 수 있습니다. 그러나 이는 실제 콩팥의 능동 수송 원리와는 차이가 있습니다.
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