호흡과 증산작용 - ○ 사람을 살리는 실내식물 (4)

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호흡과 증산작용

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        ■ 식물의 기능과 기초생리 [3] - 호흡과 증산작용 

 

(1). 호흡

== 호흡(respiration)은 광합성으로 만들어진 당이 산소와 결합하여 생물학적 에너지와 열을 방출하는 일종의 연소과정입니다.

즉 호흡은 생물체 내에서 극도로 잘 통제되고 체계적으로 진행되는 산화과정입니다.

이 과정은 과도한 열의 빠른 축적 없이 천천히 진행된다는 점에서 자연 연소와는 다릅니다.

호흡하는 동안에 흡입된 산소는 당과 결합하여 산화되면서 생육에 필요한 생물학적 에너지(ATP)와 거대분자(핵산, 단백질, 지질, 탄수화물)의 골격물질을 만들게 됩니다.

이러한 호흡과정의 결과로 다시 수분과 이산화탄소가 최종산물로 남게 됩니다.

이 중 이산화탄소는 기공을 통하여 식물체 밖으로 배출됩니다.

그러나 낮 동안에는 호흡률에 비해 광합성률이 월등히 높기 때문에 기공을 통해서 방출되는 산소량이 훨씬 많게 됩니다.

한편, 광선이 없는 밤 동안에는 광합성 없이 호흡만 일어나기 때문에 소량의 이산화탄소가 배출됩니다.

(2). 증산작용

== 식물 잎에 존재하는 기공을 통한 수분방출은 증산(transpiration), 토양 표면을 통한 수분방출은 증발(evaporation)이라고 하는데, 이 둘을 합쳐서 증발산이라고 합니다.

기공을 제외한 잎 표면의 왁스층 큐티클은 수분방출을 억제하기 때문에 수증기, 산소, 이산화탄소 그리고 다른 가스는 대부분 기공을 통해서 흡수되거나 방출됩니다.

이 작은 통로는 대개 잎의 아랫면에서 많이 발견되며, 개폐를 조절하는 공변세포로 둘러싸여 있습니다.

식물체 주위의 토양이 건조해지면 뿌리에서 수분을 흡수하기가 어려워지므로 공변세포는 기공을 닫고 수분손실을 최소화합니다.

특히 외부의 온도가 높거나 상대습도가 낮을 경우 이러한 현상은 더 신속히 일어납니다.

결과적으로, 식물이 뿌리에서 흡수하는 수분보다 더 많은 수분이 증산작용으로 방출되면 식물체는 시들게 됩니다.

우리가 실내식물로 이용하는 식물은 대부분 열대 우림에서 서식하는 것이기 때문에 대체로 실내와 같이 빛이 별로 없는 곳에서도 광합성을 많이 할 수 있게 적응되어 있습니다.

이것이 바로 실내환경에서도 식물이 생존할 수 있는 이유입니다.

또한 이러한 식물은 대부분 증산율도 높습니다.

증산작용이 진행되면 수분이 뿌리 주변의 토양에서 식물의 뿌리를 통해서 위쪽으로 빠르게 이동하면서 신선한 실내공기는 토양표면을 통해 안쪽 뿌리 주변으로 끌어 당겨집니다.

이 때 공기 중에 있는 산소가 토양 내로 들어오게 되고 식물체의 뿌리나 토양 미생물은 정상적으로 호흡을 하게 됩니다.

비록 미세환경에서 일어나는 것이지만 식물이 증산작용을 통해서 공기흐름을 일으키는 능력은 실내식물이 실내공기 오염물질을 제거하는 것을 돕는다는 면에서 매우 중요합니다.

건물 내부의 공기상태는 대개 건조하기 때문에, 실내식물의 증산작용이 활발하면 할수록 오염물질이 있는 상부의 공기를 실내식물의 근권부로 이동시키는데 도움을 줄 것이며, 근권부에 존재하는 토양 미생물들은 이러한 오염물질을 대사적으로 분해하여 자신의 영양분과 에너지원으로 전환시키게 됩니다.

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