6.기공개폐(The mechanisms of Stomatal Opening)

소개

연세대학교 2013년도 2학기 공학생물2 결과레포트 A받은 자료입니다
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목차

1. Introduction.
2. Material.
3. Method.
4. Result.
5. Discussion.

본문내용

Introduction.
식물의 유기물은 대기의 CO2로부터 기원한다. 이를 위하여 CO2를 충분히 수용해야만 한다. 이때 자신이 필요로 하는 H2O의 유실은 최대한 방지해야 하고 광합성과 호흡사이의 조절이 필요하다. 이를 위해 존재하는 특수 구조물이 stomatal complex이다.
기공은 크게 부세포(Subsidiary cell)와 공변세포(Guard cell)로 이루어져 있다. 먼저 부세포는 공변세포에 인접하여 기공의 개폐에 영향을 준다. 식물 종에 따라 부세포의 종류가 다양하며 없을 수도 있다. 다음으로 공변세포에는 엽록체가 존재하며 광합성이 일어난다. 물의 손실을 방지하기 위하여 hair가 발달되거나 표피 안으로 함몰된 구조를 이루기도 한다. 공변세포는 세포벽의 한쪽이 목화 되어 있고 세포벽의 구조물인 셀룰로오스 섬유가 방사 형태로 배열되어있는 특징을 가지고 있어 세포내 팽압이 증가할 때 기공을 열리게 하는 원리가 된다.
기공의 개폐기작은 빛이 있는 낮과 빛이 없는 밤에 따라 구별된다. 먼저 낮의 경우 엽록체를 지니고 있는 공변세포에서 광합성이 수행되어 여러 유기산들이 합성되고 blue light에 의해서 활성화되는 H+펌프에 의해 H+농도기울기를 가지게 된다. 이를 원동력이로 K+와 같은 이온이 공변세포 안으로 유입된다. 결과적으로 공변세포 내의 삼투압이 커지고 주변의 물이 공변세포 내로 유입되어 공변세포 내 팽압이 증가한다. 공변세포는 세포벽의 두께가 안쪽이 더 두껍고 셀룰로오스 섬유가 방사 형태로 배열되어있는 구조적 특징을 가지고 있어 팽압이 증가할 시 기공이 열리게 된다. 다음은 밤의 경우이다. 낮과 반대로 공변세포에서 광합성이 일어나지 않아 유기산합성과 이온의 유입도 없다. 한편, 엽육세포가 물 부족을 느끼게 되면 식물호르몬인 ABA가 증가하게 된다. ABA는 공변세포의 이온채널과 H+펌프의 활성을 저해시킨다. 따라서 공변세포로부터 물이 빠져나가게 되며 팽압이 줄어들고 기동은 닫히게 된다.

참고자료

· 없음