식물생리 원형질막 수분퍼텐셜 광주기성

• 원형질막은 선택적 투과성을 지녀 능동수송과 대사물질 방출 등 세포 생명활동에 중요하다.
• 토양수분퍼텐셜은 토양수분이 지닌 에너지로 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다.
• 광주기성은 낮과 밤의 길이에 따른 반응으로 개화 시기를 좌우하며 실제로는 밤의 길이가 중요하다.

세포와 양분, 수분

• 식물체는 다량의 물과 유기물, 소량의 무기물로 이뤄지며 수분 함량은 종류와 부위, 생육 시기에 따라 크게 다르다.
• 탄소와 산소는 공기 중 이산화탄소로 잎을 통해 흡수되고 나머지 원소는 토양 용액에서 뿌리로 흡수된다.
• 세포소기관은 DNA 보호와 복제, 광합성, 세포호흡, 단백질 합성 등 서로 다른 기능을 맡는다.
• 원형질막은 원형질 표면을 덮는 얇은 이중막이며 반투과적이고 선택적으로 물질을 통과시킨다.
• 원형질막은 생체전기 발생과 능동수송, 식작용, 면역 특성 발현 등에 관여해 식물의 생태에 중요하다.
• 토양수분퍼텐셜은 토양수분 단위 부피가 가진 에너지이며 압력 단위로 나타내는 것이 일반적이다.
• 물이 적으면 토양 입자와의 결합력이 커서 흡수가 어렵고 물이 많아질수록 흡수가 쉬워지지만 지나치면 배수된다.
• 작물이 이용할 수 있는 토양수분 상태를 알려면 수분 함량과 에너지 상태인 퍼텐셜을 함께 측정해야 한다.

질소 동화와 생리 요인

• 식물 세포의 단백질은 질소화합물에서 유래하며 아미노산으로 이뤄져 암모니아에서 비롯된 아민 결합을 이룬다.
• 암모니아태 질소는 빠르게 흡수되어 단백질로 전환되지만 양이 많으면 작물에 독성이 나타나 과잉을 피해야 한다.
• 질소는 화학비료와 뿌리혹박테리아의 공중질소 고정, 유기질비료 속 단백질의 분해를 통해 토양에 공급된다.
• 산소가 부족한 논토양에서는 암모니아태 질소가, 산소가 충분한 밭토양에서는 질산태 질소가 주로 이용된다.
• 기공은 칼슘 채널의 작용으로 공변세포의 삼투압이 바뀌며 열리고 닫혀 이산화탄소 흡수와 수분 증발을 조절한다.
• 호흡에는 광합성으로 만들어진 포도당과 산소가 필요하므로 빛의 세기, 이산화탄소 농도, 온도가 영향을 준다.
• 광주기성은 낮과 밤의 길이에 따른 반응이며 낮이 짧을 때 꽃눈을 만들면 단일식물, 길 때 만들면 장일식물이다.
• 광주기 자극은 잎에서 감지되고 연속된 암기가 임계암기를 넘을 때 반응이 일어나며 중일식물은 온도 등 다른 요인으로 개화한다.

식물 구분 비교

핵심 개념

• 원형질막 — 원형질 표면을 덮는 선택적 투과성의 얇은 이중막이다.
• 수분퍼텐셜 — 토양수분 단위 부피가 지닌 에너지를 뜻한다.
• 기공 — 식물이 기체를 교환하고 수분 증발을 조절하는 구멍이다.
• 광주기성 — 낮과 밤의 길이에 따라 식물이 나타내는 반응이다.

자주 묻는 질문

• Q. 원형질막은 어떤 역할을 하나?
  A. 선택적으로 물질을 통과시키며 능동수송과 생체전기 발생 등 다양한 기능을 한다.
• Q. 논과 밭의 질소 형태는 어떻게 다른가?
  A. 논토양은 암모니아태, 밭토양은 질산태 질소가 주로 이용된다.
• Q. 광주기성에서 중요한 것은?
  A. 낮의 길이보다 연속된 밤의 길이가 중요하다.

정리

식물의 생장은 막과 수분, 양분, 호흡, 광주기 같은 여러 요소의 조화로 이뤄지며 어느 한 부분이 부족해도 정상적으로 자라기 어렵다고 정리한다.