어떻게 식물은 땅속에 있는 영양분을 뿌리로 부터 끌어올 수 있나요?
우리가 쉽게 생각해 보면 삼투압 즉 농도에 의해서 물이 이동하는 것은 이해가 가는데요
식물들이 뿌리를 통해 땅에 있는 영양분은 어떻게 흡수가 가능한지 궁금합니다.
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.
식물에게 필요한 대다수의 성분들은 질소를 제외한 무기질, 즉 미네랄입니다.
이러한 미네랄이 식물의 뿌리세포에 흡수될 수 있게 형태가 변화되어야 합니다.
토양의 무기이온 농도가 식물체 내부보다 높다면 확산에 의해서 흡수하기도 합니다.
하지만, 주로 식물체 내부의 농도가 높기 때문에 능동수송의 방식을 이용합니다. 그것을 가능케 하는 것이 바로 ATP입니다 . 동물이나 식물 모두가 가지고 있는 ATP는 식물은 광합성으로, 동물은 음식을 섭취하면서 생성합니다. 세포막에 있는 수소펌프를 이용해아 수소이온을 방출하고 그에 대하여 다른 무기이온을 섭취하는 방식입니다. 이방식으로 내부 농도가 높아지면 물은 삼투에 의해 자연히 흡수합니다. 다시말하면 물에 녹은 이온을 섭취하는 것이죠.
집단 유동방식은 잎에서 증산되어 없어지는 물만큼 뿌리가 물과 무기질을 동시에 흡수하는 방식입니다.
미생물의 도움이 필요하기도합니다. 질소를 흡수하기 위하여 질소고정박테리아가 뿌리에 혹처럼 조직을 형성하고 있는 경우입니다. 이럴경우 전체로 박테리아는 퍼지게 되고 모든 기관에서 질소를 고정할 수 있게 됩니다. 콩과식물은 이렇게 박테리아의 도움을 통해서 많은 양의 단백질을 생산하게 됩니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
우선 삼투압이 작용합니다.
식물뿌리세포보다 주변 토양에있는 무기질의 농도가 더 낮기때문에
물이 식물뿌리세포 안으로 흡수됩니다.
또한 뿌리세포막의 단백질 운반체가 에너지를사용해서
칼륨이나 질소, 인등을 흡수합니다.
농도가 낮은쪽에서 높은쪽으로 무기질들을 이동하는
과정을 능동수송이라고 부립니다.
이후 잎에서 증산작용이 일어나고 나무 내부에음압이걸리면서
마치 빨떄로빨아올리는듯한 힘을 만들어냅니다.
영양분이 녹아있는 물이 올라가면서 나무 모든곳으로 퍼져나갑니다.
감사합니다.식물은 뿌리털의 세포막에 있는 특수한 단백질을 이용하여 능동적으로 영양분을 흡수합니다. 뿌리털은 흙과 접촉하는 표면적을 넓혀 영양분 흡수를 효율적으로 합니다. 능동 수송이라는 메커니즘을 통해 농도 기울기에 역행하여 영양분을 흡수할 수 있습니다. 즉, 흙 속의 영양분 농도가 뿌리털 세포 내부보다 낮더라도 필요한 영양분을 흡수할 수 있습니다. 이 과정에서 에너지가 소모되지만, 식물은 광합성을 통해 얻은 에너지를 사용하여 능동 수송을 합니다. 식물은 이러한 방법으로 땅속에 있는 영양분을 뿌리로부터 끌어올려 생장에 필요한 영양분을 공급받습니다.