H3의 생명과학 이야기

식물은 따로 격리되어 존재하는 것이 아니라 많은 다른 종들과 군집을 이루어 존재한다. 이러한 다른 종들과의 상호작용 중 일부는, 예를 들어 균근에서 식물과 곰팡이의 관계 혹은 식물과 수분을 도와주는 동물들의 관계 등은 상호 도움이 되는 관계이다. 그러나 대부분의 식물과 다른 생명체들과의 상호작용은 식물에 도움이 되지 않는다. 식물은 1차 생산자로서 먹이사슬의 가장 아래에 있으며 다양한 초식동물의 공격을 받게 되어 있다. 또한 식물은 식물의 조직에 해를 끼치거나 심지어는 식물을 죽일 수 있는 다양한 병원성 바이러스와 세균, 곰팡이 등에 감염되기 쉽다. 식물은 이러한 위협에 대항할 수 있는 방어체계를 가지고 있어 초식동물을 쫓아내거나 병원균의 감염을 막거나 혹은 이미 침입한 병원균과 싸울 수 있다.초식동물에..

카테고리 없음 2026. 1. 10. 18:01

식물은 물이 부족할 때 물이 있는 곳으로 이동할 수 없고 바람이 몹시 분다고 바람을 막아주는 곳으로 이동할 수도 없다. 씨가 토양에 거꾸로 떨어져도 자기가 똑바로 다시 설 수도 없다. 이렇듯 식물은 움직일 수 없기 때문에 다양한 환경 여건에 대해서 발달 및 생리적 기작을 통해서 적응해야만 한다. 자연선택이 이러한 반응들을 아주 정교하게 만들어 주었다. 빛은 식물에 있어서 매우 중요하기 때문에 지금까지 식물이 어떻게 이 하나의 외부 자극을 인지하고 반응하는가에 관해 이야기하였다. 이 글에서는 식물이 보통 마주치는 다른 여러 외부 자극들에 대한 반응에 대해 알아보겠다. 중력식물은 태양에서 에너지를 얻는 생명체이므로 태양 빛을 향해 자라는 기작이 있다는 것은 그리 놀라운 이야기는 아니다. 그런데 씨가 발아한 ..

생명과학 2026. 1. 9. 13:18

호르몬은 개체의 한 부분에서 매우 소량 합성되고 다른 부위로 이동하여 그곳에서 특정 수용체와 결합하여 표적세포나 조직에서 반응을 유발하는 물질이다. 동물에서 호르몬은 일반적으로 순환계를 통해 이동하며 이것은 호르몬이라는 용어의 정의에 포함된다.호르몬이라는 개념은 동물을 대상으로 하는 연구에서 생겨났으며 1900년대 초반기에 식물생리학자들에 의해 식물에 도입되었다. 그러나 현대 식물학자들은 동물생리학자들에 의해 정의된 좁은 의미로 식물의 생리현상을 설명하기에는 너무 제한이 많다고 주장한다. 예를 들어, 식물에는 호르몬 같은 신호물질을 운반할 혈액이나 순환계가 없다. 게다가 식물 호르몬으로 간주되는 몇 가지 신호물질은 지역적으로 작용한다.식물의 성장과 발달의 모든 면은 일정 정도 호르몬에 의해 조절된다. 하..

생명과학 2026. 1. 7. 20:56

모든 개체는 특정 외부 신호를 인지하여 생존과 번식에 유리한 방향으로 반응한다. 예를 들어, 자외선에 민감한 광수용체를 가지고 있는 벌의 경우 사람이 전혀 볼 수 없는 벌유인선을 꽃잎에서 볼 수 있다. 식물 역시 주변 환경의 변화를 감지할 수 있는 세포수용체를 가지고 있어 생장호르몬 농도의 증감과 애벌레가 갉아먹어서 생긴 잎의 상처, 겨울이 다가옴에 따라 줄어드는 낮의 길이 등 다양한 변화를 인지한다.자극에 대해 반응이 일어나기 위해서는 일부 세포들이 반드시 자극의 영향을 받을 분자인 적절한 수용체를 가지고 있어야 한다. 예를 들어, 우리가 꽃에서 자외선을 반사하는 벌유인선을 볼 수 없는 것은 우리 눈에 자외선 광수용체가 없기 때문이다. 자극을 받으면 수용체는 신호전달 과정이라는 일연의 생화학 과정을 시..

생명과학 2026. 1. 6. 15:12

앞에서 관을 통한 용액의 흐름과 거의 비슷한 물리적인 용어로 수송에 대하여 설명하였지만 식물의 수송은 역동적인 과정이다. 즉, 식물세포의 수송 요구는 발달단계에 따라 변한다. 예를 들어, 잎은 당의 수용원으로 시작하지만 대부분의 생애 동안 당의 공급원으로 지난다. 또한 환경의 변화는 식물 수송작용에서 놀라운 반응들을 야기시킨다. 물과 무기질의 전체 수송을 관장하는 세포막 수송 단백질을 크게 변화시키는 신호전달 기작은 물 스트레스가 활성화시킨다. 심플라스트는 살아 있는 조직이므로 식물 수송 과정에서 역동적인 변화를 담당할 수 있다. 원형질연락사: 끊임없이 변화하는 구조원형질연락사는 심플라스트의 역동적 성질의 한 예이다. 생물학자들은 전에 전자현미경 관찰로 정지된 이미지만 보았기 때문에 원형질연락사를 불변하..

생명과학 2026. 1. 2. 21:37

물관부를 통한 흡수 및 수송토양 용액에 용해된 무기질 이온과 물은 뿌리 표피세포와 뿌리털을 통해 흡수된 후 피층을 지나 중심주로 이동한다. 이 과정에서 물과 무기질은 세포벽을 따라 이동하는 아포플라스트 경로와 원형질연락사를 통해 세포질을 이동하는 심플라스트 경로를 통해 수송되지만, 내피에 도달하면 카스파리선에 의해 아포플라스트 경로가 차단된다. 따라서 내피를 통과하는 모든 물질은 세포막을 지나야 하며, 이 단계에서 선택적 흡수와 이온 조절이 이루어진다. 내피를 통과한 물과 무기질은 중심주의 물관부로 유입되어 물관이나 헛물관으로 전달된다.물관부에 들어간 물과 무기질은 주로 증산작용에 의해 발생하는 음압과 물 분자 간의 응집력, 그리고 물관벽과의 부착력에 의해 형성되는 응집-장력 메커니즘에 따라 장거리 수송..

생명과학 2026. 1. 2. 12:55

잎은 일반적으로 표면적이 크고 부피에 대한 표면적의 비율도 높다. 표면적이 큰 것은 광합성작용에 필요한 빛의 흡수를 증가시킨다. 부피에 대한 표면적의 비율이 큰 것은 광합성의 부산물로 생기는 산소의 방출뿐 아니라 광합성 동안 CO₂를 얻는 데도 도움을 준다. 기공을 통해 확산된 CO₂는 해면 유조직세포에 의해 형성되는 벌집 모양의 공기층으로 들어간다. 이들 세포의 불규칙한 형태 때문에 잎의 내부 표면적은 우리가 보는 잎의 외부 표면적보다 10배에서 30배까지 확장된다.표면적이 큰 것이나 부피에 대한 표면적 비율이 큰 것은 광합성 작용을 증가시키지만 기공을 통해 물의 손실이 커지는 심각한 결점도 갖고 있다. 그래서 식물에 많은 양의 물이 필요한 것은 광합성작용을 위해 충분한 기체교환이 필요한 지상계의 대가..

생명과학 2026. 1. 1. 20:09

몇 층의 계단 사이를 커다란 통에 든 물을 옮기느라 애쓰는 사람의 모습을 그려보라. 그리고 식물체 안에서의 물이 중력과 반대 방향으로 수송되는 것을 상상해 보라. 약 800L의 물이 매일 평균 높이의 나무 끝까지 도달한다. 그러나 나무나 다른 식물들에게는 물을 퍼 올리는 펌프가 없다. 그렇다면 이런 기이한 일이 어떻게 생길까? 이 질문에 대답하기 위해 뿌리 끝에서 줄기 끝까지 물과 무기질의 여행을 한 발짝씩 따라가 보겠다. 뿌리세포에 의한 물과 무기질의 흡수살아 있는 모든 식물세포는 세포막을 통하여 영양분을 흡수하지만 대부분의 물과 무기질의 흡수가 뿌리 끝 근처의 세포에서 일어나기 때문에 이들 세포가 특히 중요하다. 이곳의 표피세포는 물에 투과성이며, 많은 세포들이 뿌리에 의한 물의 흡수에서 큰 역할을 ..

생명과학 2026. 1. 1. 11:08