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나무는 무엇을 먹고 살까?
사람은 하루에 세끼니의 식사를 통해 영양분을 흡수하고 활동할 수 있는 에너지를 만든다. 하지만 식물은 광합성을 통해 살아가는데 필요한 영양분을 스스로 만든다.
지구상의 모든 생물은 숨쉴 수 있는 산소와 먹을 수 있는 영양분이 있어야 살아갈 수 있는데 이 두 가지가 모두 식물의 광합성을 통해 얻어진다. 유일하게 빛에너지를 이용하여 유기물을 만들 수 있는 식물이 없었다면 지구상에는 아무런 생물도 살 수 없었을 지도 모르는 일이다.
◎ 이러한 중요한 작용인 광합성이란 무엇일까?
녹색식물이 이산화탄소와 물을 원료로 하고, 빛에너지를 이용하여 녹말과 같은 영양분을 합성하는 과정을 말한다. 그 결과 생성된 양분은 다른 생물이 기생이나 섭취를 통해 이용하게 된다.
광합성에는 물, 이산화탄소, 햇빛을 필요로 한다.
▷ 물은 뿌리를 통하여 흡수한다 : 뿌리털 → 물관 → 잎
▷ 이산화탄소는 잎의 기공을 통하여 들어온다.
▷ 빛은 광합성의 에너지원으로 태양으로부터 얻을 수 있다.
◎ 광합성 일어나는 곳
얇은 잎을 현미경으로 관찰하면 세포 속에서 녹색의 알갱이들을 볼 수 있다. 이 알갱이가 바로 식물에서 광합성이 일어나는 기관인 엽록체이다. 엽록체 색깔은 녹색인데 이것은 녹색의 색소인 엽록소가 있기 때문이다. 엽록소는 빛에너지를 광합성에 이용할 수 있는 에너지로 바꾸는 중요한 역할을 한다.
◎ 광합성에 영향을 주는 환경요인
광합성에 영향을 주는 요인으로 빛의 세기, 이산화탄소 농도, 온도, 물의 양 등이 있다.
▷ 빛의 세기와 광합성량 : 이산화탄소 농도와 온도가 일정할 때 빛이 강할수록 광합성량이 어느 한계까지는 증가하나 빛의 포화가 일어나 더 이상 증가하지 않는다.
▷ 이산화탄소의 농도와 광합성량 : 빛의 세기와 온도가 일정하면, 이산화탄소는 광합성의 원료로 농도가높을수록 어느 한계까지는 광합성량도 증가한다. 공기중의 이산화탄소의 농도는 0.03%로 0.1%까지는 농도에 거의 비례하여 광합성량이 증가한다.
▷ 온도와 광합성량 : 일반적으로 빛이 약할 때에는 온도가 높아도 광합성량에는 별 차이가 없으나 강한 빛을 받으면 온도가 높을수록 광합성량이 증가한다. 강한 빛에는 25-35℃에서 효소의 작용이 활발하므로 광합성량이 가장 많고, 40℃ 이상에서는 효소의 작용이 억제되므로 광합성은 거의 정지된다.
▷ 물 : 식물체내의 물은 기공을 통해 증발하는데 기공으로 이산화탄소가 들어오고 산소가 나간다. 온도가 높고 건조한 환경에서는 물을 보존해야 하기 때문에 기공을 닫아야 하는데, 이 때 이산화탄소가 들어오지 못해 광합성량이 줄어들게 된다.
◎ 광합성 산물의 이동과 저장
낮에 광합성 결과 만들어진 포도당이 잎에서 녹말로 합성되었다가 이동시 작은 단위이며 물에 녹을 수 있는 포도당으로 다시 분해되어 체관을 통하여 이동한다. 식물체의 각 부분으로 운반된 광합성 산물은 생활에 필요한 에너지로, 식물체를 구성하는 재료로 쓰고, 남는 것은 저장조직(뿌리, 줄기, 열매, 종자)에서 다시 녹말로 합성되어 저장하게 된다. |