식물 호르몬인 옥신이 굴광성과 줄기 신장에 미치는 영향이 궁금해요

식물이 빛이 들어오는 방향을 향해 굽어 자라는 굴광성 현상에서 옥신 호르몬이 어떻게 작용하는지 알고 싶습니다. 빛의 반대편으로 이동한 옥신이 세포벽을 유연하게 만들어 세포 신장을 촉진하는 생물학적 기작이 궁금합니다.

2개의 답변이 있어요!

  • 옥신은 포토트로핀 수용체의 활성화로 인해 빛의 반대편 그늘진 쪽으로 이동하여 불균등하게 분포합니다.

    어두운 쪽에 모인 옥신은 세포막의 수소 이온 펌프를 활성화해 세포벽 공간으로 수소 이온을 배출하고, 이로 인해 세포벽 내부가 pH 약 4.5~5.0로 산성화되면 산성 환경에서 작동하는 효소인 익스팬신이 활성화됩니다.

    그리고 익스팬신은 셀룰로스 미세섬유 사이의 수소결합을 끊어 단단했던 세포벽 구조를 유연하게 완화시킵니다.

    세포벽의 저항이 약해진 상태에서 수분이 세포 내로 유입되어 팽압이 발생하는데, 결과적으로 느슨해진 세포벽이 팽압에 의해 외부로 확장되면서 어두운 쪽의 세포 신장이 촉진되는 것입니다.

    결국 빛을 받는 쪽보다 어두운 쪽의 세포가 더 길게 늘어남으로써 줄기가 빛 방향으로 굽어 자라게 되는 것입니다.

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    채택된 답변
  • 안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

    빛을 받으면 옥신의 줄기의 그늘진 쪽에 더 많이 분포해 H+ 펌프를 활성화하고 세포벽을 산성화 합니다. 이때 익스팬신 단백질이 세포벽 결합을 느슨하게 해 물 유입과 세포 신장이 증가하고, 그늘쪽이 더 길어져 줄기가 빛 방향으로 굽습니다.