과일의 당은 어디서 합성하는건가요?

Question

식물이 물과 산소, 햇빛만을 보고 자라는거 같은데, 당은 어떻게 합성이 되는건가요?

화학적으로 가능한것인지.. 궁금하네요..

Answer 1

안녕하세요. 김진성 과학전문가입니다.

식물은 뿌리에서 물과 양분을 흡수하고 줄기에서 양분을 이동하여 잎에서 빛과 이산화탄소를 합성하여 탄수화물을 생성하는 광합성 작용을 해요.

식물의 당을 생산하기 위해서는 광에 의한 광합성이 매우 중요합니다.

광합성은 온도에 따라 효율도 다르며 당분은 포도당, 과당, 자당이며 이중에서 과당이 인간의 입맛에 가장 강한 닷말을 냅니다.

식물의 광합성에 의해 생산되는 당은 이당류(설탕)인 자당이 분해되어 포도당과 과당이 되고 단당류인 포도당과 과당이 합쳐져서 자당이 되기도 합니다.

이러한 부분은 화학 반응으로 생산되는 작용이기도 합니다.

답변이 도움이 되셨길 바라며 좋은 하루 되세요.

추천 부탁 드려요 :)

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

식물은 광합성과정을 통해 6개의 이산화탄소와 6개의 물을 이용하여 1개의 포도당과 6개의 산소를 만들어냅니다.

화학식으로 표현하자면..

6CO2​+6H2​O -> C6​H12​O6​+6O2​

이렇게 표현됩니다.

여기서 태양빛은 산소와 물을 분해하고 재조합할 때 에너지 공급원이 됩니다.

그리고 만들어낸 포도당은 녹말의 형태로 보관합니다.

Answer 3

안녕하세요, 비상한너구리31님. 이중철 전문가입니다.

먼저, 과일의 당분은 과일 내부가 아니라 주로 식물의 잎에 있는 엽록체에서 합성되어 과일로 운반되는 것이며, 당을 만들 때 사용하는 기체는 산소가 아니라 공기 중의 이산화탄소입니다. 즉, 잎이 빛에너지를 이용해 물과 이산화탄소를 화학적으로 결합해 포도당을 만든 뒤 과일로 보내 저장하는 원리인 것이지요.

■ 잎의 엽록체에서 일어나는 광합성과 당의 화학적 합성

식물이 산소를 이용해 당을 만든다는 생각은 흔한 오해로, 실제 탄소 공급원은 공기 중의 이산화탄소이며 산소는 물이 분해될 때 나오는 부산물입니다. 화학적으로 당은 탄소, 수소, 산소로 이루어진 화합물인데요. 잎의 엽록체는 태양의 빛에너지를 흡수해 뿌리에서 올라온 물을 분해하고, 이때 생성된 화학 에너지인 ATP와 NADPH를 활용해 기공으로 흡수한 이산화탄소를 고정하여 포도당을 합성합니다.

■ 체관을 통한 설탕의 이동과 과일 속 단맛의 축적

잎에서 만들어진 포도당은 이동 중 다른 물질과 반응하기 쉬워, 식물은 이를 화학적으로 안정된 설탕 형태로 변환합니다. 설탕은 양분 통로인 체관을 타고 과일로 이동하는데요. 과일 속에 도착한 설탕은 과일이 익어감에 따라 효소 작용으로 다시 단맛이 강한 포도당과 과당으로 분해되어 세포 속 액포에 농축되면서 달콤한 과즙이 완성되는 것이에요.

정리하자면,

과일의 당은 산소가 아닌 이산화탄소와 물을 원료로 잎의 엽록체에서 광합성을 통해 화학적으로 합성되며, 이후 안정적인 설탕 형태로 바뀌어 체관을 따라 과일로 이동한 뒤 다시 포도당과 과당으로 분해되어 축적됨으로써 과일의 단맛을 만들어내는 것이랍니다.

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