기공의 개폐 조절에 관여하는 인자는 무엇이며 수분 스트레스를 받는 상황에서 기공은 어떻게 변화하나요?
안녕하세요. 식물 잎의 공변세포의 구멍인 기공의 개폐 조절에 관여하는 인자는 무엇이며 수분 스트레스를 받는 상황에서 기공은 어떻게 변화하나요?
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
기공 개폐는 빛, 이산화탄소 농도, 수분, 이온 펌프, 공변세포 팽압 등으로 조절헤요
수분 스트레스시에는 ava가 증가해 공변세포 수분과 이온이 빠져나가 팽압이 감소하고 기공이 닫혀 증산을 줄인답니다.
질문해주신 것처럼 식물 잎의 기공 개폐에 관여하는 인자로는 우선 빛이 있습니다. 특히 청색광은 공변세포 내의 H⁺-펌프를 활성화하여 K⁺ 이온이 유입되게 하는데요, 이 과정에서 이온 유입으로 삼투압이 높아지면 물이 공변세포로 들어가 팽압이 증가하며 이로 인해 기공이 열립니다. 다음으로는 이산화탄소 농도가 관여합니다. 내부 CO₂ 농도가 낮으면 광합성을 더 하기 위해 기공이 열리는데요, 반대로 CO₂가 충분하면 기공이 닫힙니다.
이외에도 수분 상태가 영향을 미치는데요, 토양 수분이 충분할 때는 기공이 열려 증산과 기체 교환이 활발히 일어나지만 수분 부족 시 공변세포 팽압이 줄어들어 기공이 닫힙니다. 마지막으로 앱시스산과 같은 호르몬이 영향을 미칩니다. 식물이 수분 스트레스를 받을 때 뿌리에서 합성되어 잎으로 전달되는데요 ABA는 공변세포의 이온 채널을 조절해 K⁺와 Cl⁻ 이온이 빠져나가도록 하고, 삼투압이 낮아져 세포가 수축하면서 기공이 닫히게 됩니다. 감사합니다.
기공의 개폐는 공변세포의 팽압 변화에 의해 조절됩니다.
그리고 팽압 변화는 주변 환경과 식물 내부의 다양한 요인에 반응하는 공변세포의 삼투압 변화로 일어나는데, 주요 조절 인자로는 빛, 이산화탄소, 수분, 온도, 호르몬 등이 있습니다.
또한 식물이 수분 스트레스를 받으면, 즉 토양에서 흡수하는 물의 양보다 증산 작용으로 잃는 물의 양이 많아지면 생존을 위해 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하려는 모습을 보입니다.
기공의 개폐는 공변세포의 팽압 변화에 의해 조절되며, 빛, 이산화탄소 농도, 그리고 앱시스산(ABA)과 같은 식물 호르몬이 주요 조절 인자로 작용합니다. 수분 스트레스를 받는 건조한 환경에서는 식물 내부의 앱시스산 농도가 증가하여 공변세포 내의 칼륨 이온을 세포 밖으로 배출시키고, 이로 인해 공변세포의 팽압이 감소하면서 기공이 닫히게 되어 식물체의 수분 손실을 최소화합니다.