수목의학 요약정리

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4-2 에너지 대사
생물은 에너지가 있어야 살아갈 수 있다. 살아간다는 뜻은 체내에서 세포분열, 물질의 합성, 이동, 분비 등 각종 대사작용을 한다는 것을 의미하며, 이러한 대사를 수행하기 위해 생물은 에너지를 필요로 한다. 녹색식물은 태양에너지를 이용하여 자신이 필요로 하는 에너지, 즉 탄수화물을 스스로 합성하는데, 이 과정을 광합성이라고 한다. 호흡은 저장한 탄수화물을 산화시켜 여러 대사에 필요한 에너지를 공급하는 과정이다. 이 두 과정은 수목이 필요로 하는 에너지를 합성하고 수목이 필요로 하는 에너지를 합성하고 소모하는 생리적 현상으로서 에너지 수급의 핵심을 이룬다.
4-2-1 광합성
광합성은 엽록체가 햇빛 에너지를 모아서 이산화탄소와 물을 원료로 하여 여러 효소의 작용으로 탄수화물을 합성하는 과정을 의미하며, 탄소동화작용이라고도 칭한다. 이때 부산물로 산소가 발생한다. 태양에너지 중에서 가시광선의 에너지만 엽록체에 의하여 이용된다. 태양에너지 중에서 가시광선의 에너지만 엽록체에 의하여 이용된다. 태양에너지는 엽록체 내에 함유되어 있는 엽록소에 의해 모여 ATP의 형태로 일시적으로 저장되어 있다가 포도당을 만드는 데 쓰인다. 결과적으로 광합성은 전자기파로 되어 있는 태양에너지가 녹색식물에 의해 포도당과 같은 유기물의 형태로 전화되는 과정이라고 할 수 있다. 따라서 광합성 현상은 지구생태계에서 생물이 필요로 하는 에너지를 유기물의 형태로 만들어내는 근원이 된다. 녹색식물은 태양과 물만으로 필요한 에너지를 스스로 만들기 때문에 독립영양자로 부르며, 기타 생물은 녹색식물에 의존하여 에너지를 얻기 때문에 종속영양자로 부른다.
광합성은 일련의 반응을 거쳐 이산화탄소를 환원시켜 포도당을 만드는 생화학적 과정인데, 단계별로 관련되는 효소가 반응을 촉진한다. 이 중에서 CO2 가스를 5탄당의 일종인 ribulose에 결합시켜 포도당으로 만드는 역할을 담당하는 효소를 rubisco라고 약칭한다. Rubisco효소는 광합성을 하는 녹색식물의 엽록체에 들어 있으며, 잎에 존재하는 총 단백질의 1/8~1/4가량이 이 효소로 구성되어 있어 지구상에서 가장 흔한 단백질에 해당한다. 초식동물은 이 효소를 주요 단백질원으로 섭취하기 때문에 동물의 영양에서 중요한 역할을 담당한다.

참고자료

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