잎의 탄수화물이 뿌리까지 이동하는 원리는?

문답으로 배우는 조경수 관리지식

정답

압력유동설이 가장 유력한 학설임. 잎에서 만들어진 탄수화물이 설탕으로 바뀌어 탄수화물의 농도가 높은 공급원(잎)에서 농도가 낮은 수용부로 삼투압의 차이에 의하여 사부조직을 따라 밀려간다.

설명

1930년에 독일의 Munch가 제창한 압력유동설이 가장 유력하다. 높은 탄수화물 농도를 가진 광합성세포 주변으로부터 탄수화물을 소모하는 낮은 농도를 가진 곳으로 두 장소 간의 삼투압의 차이에서 생기는 압력에 의하여 수동적으로 밀려간다. 

 

뿌리에서 흡수한 물이 위로 이동할 때에는 잎에서 물을 끌어올리는 증산작용에 의하여 도관 내에 장력으로 이동하고, 반면 잎에서 설탕이 사부조직을 따라 뿌리로 운반될 때에는 사관세포 내에 (+)의 압력이 발생한다. 

 

사부조직의 일부인 반세포 안으로 밀어 넣는 적재(loading)현상이 생기고, 설탕을 받아들이는 뿌리와 열매 같은 수용부는 사부조직으로부터 설탕을 뽑아내는 하적(unloadin)현상이 생겨 삼투압이 감소하면서 물도 함께 빠져나간다. 이 압력 차이에 의하여 설탕이 먼 거리까지 이동할 수 있다. 

 

결론적으로, 설탕은 생산되는 곳(잎)에서 소모되는 곳(뿌리)까지 설탕의 농도 차에서 생기는 압력에 의하여 에너지를 소모하지 않으면서 수동적으로 밀려간다.

 

참고서적 : [문답으로 배우는 조경수 관리지식 (이경준 저)]