나무 수액은 얼지 않는지 궁금한데여?

Question

열대지방과 냉대지방각각 나무드리 잇을텐뎅여. 여ㅡ열태 지방의 나무들이야 그러타 치지만 냉대지방의 나무들은 수관들속에잇는 수액들이 얼지 않는지 궁금한데여.

어트케 지들 수액을 보호할까여?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

냉대수목은 겨울철 수액 내 자당과 라피노스 등 용질농도를

높여서 빙점을 낮추고, 세포외 공간에 먼저 얼음을 형성시켜서

세포 내 동결을 회피하는 탈수동결 회피전략을 사용합니다.

또한 항동결단백질과 세포막 지질조성변화로 얼음결정 성장을 억제해서

막 파열을 방지하기때문에 완전히 얼지않는다기보다는 치명적인 세포 내 결빙을 통제합니다.

감사합니다.

Answer 2

가을이 되면 나무는 전분을 설탕으로 분해하여 수액에 녹이는데, 그 때문에 수액의 농도가 높아지며 어는 점이 낮아지는 부동액 효과가 발생합니다.

또한, 세포가 얼어 터지는 것을 막기 위해 세포 내부의 물을 세포 바깥 공간으로 밀어내게 되죠.

그래서 세포 밖으로 빠져나온 물은 그곳에서 얼음이 되지만, 세포 안은 수분이 줄고 당분 농도가 높아지며 영하의 날씨에도 얼지 않는 과냉각 또는 유리화 상태를 유지할 수 있는 것입니다.

Answer 3

냉대지방의 나무들은 겨울철 수액이 얼어 세포가 파괴되는 것을 막기 위해 세포 내 수분 함량을 조절하고 천연 부동액 성분을 생성하는 고도의 생존 전략을 사용합니다. 기온이 낮아지면 나무는 세포 속에 저장된 녹말을 포도당과 같은 당분으로 분해하여 수액의 농도를 높이는데 이는 불순물이 섞인 물의 어는점이 낮아지는 어는점 내림 원리를 이용한 것입니다. 또한 세포막 사이의 수분을 미리 세포 바깥으로 내보내 세포 내부가 직접 얼어 터지는 것을 방지하며 얼음 핵 형성 단백질이나 당단백질을 분비하여 얼음 결정이 커지는 것을 억제합니다. 반면 열대지방 나무들은 이러한 저온 적응 기작이 발달하지 않았기에 기온이 영하로 내려가면 수관 내부의 수액이 즉시 결빙되어 팽창하며 도관이 파괴되고 결국 고사하게 됩니다. 조절된 탈수와 화학적 농도 변화는 냉대 식물이 극한의 추위 속에서도 생명력을 유지하며 수액의 흐름을 보호하는 핵심적인 물리적 방어 기제입니다.