안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
김장철에 배추를 소금에 절일 때 배추의 숨이 죽고 낭창낭창해지는 현상은 세포막을 사이에 두고 일어나는 ‘삼투 현상’으로 설명할 수 있습니다.
식물인 배추의 세포는 수분과 영양소로 가득 찬 세포액을 세포막이 감싸고 있는 구조입니다. 이 세포막은 아무 물질이나 통과시키지 않고, 소금(나트륨과 염소 이온)처럼 크기가 크거나 전하를 띤 물질은 통과하지 못하게 막으면서 물 분자처럼 작은 물질만 선택적으로 통과시키는 반투과성 막입니다.
여기에 소금을 뿌리면 배추 세포 외부의 염분 농도가 세포 내부의 농도보다 훨씬 높아집니다. 자연계에서는 이처럼 막을 경계로 농도 차이가 생기면 이를 균일하게 맞추려는 물리적인 힘인 삼투압이 발생합니다. 농도가 높은 외부의 소금 이온이 세포 안으로 들어가지 못하므로, 대신 농도가 낮은 세포 내부의 물 분자들이 농도를 맞추기 위해 반투과성 세포막을 통과해 농도가 높은 외부로 급격히 빠져나가게 됩니다.
세포 내부를 팽팽하게 채우고 있던 수분이 밖으로 빠져나가면 세포의 부피가 줄어들고, 세포벽을 밀어내던 압력이 사라집니다. 이에 따라 단단하게 버티고 있던 배추 세포들이 지지력을 잃고 찌그러지면서 우리가 보는 것처럼 배추의 부피가 줄어들고 뻣뻣하던 줄기가 부드럽게 꺾이는 숨이 죽는 현상이 나타나게 됩니다.