[수목생리학] 호흡작용의 기작

호흡

1. 호흡작용은 광합성의 역반응에 해당하는 산화과정이다.
   - 포도당 6개의 탄소가 줄어서 최종적으로 6개의 CO₂가 됨.

 

2. 호흡작용은 에너지를 생산하는 과정이다.

(ATP, 에너지의 역할) - 세포분열, 신장, 분화 - 무기양분흡수 - 탄수화물 이동, 저장 - 대사물질 합성, 분해, 분비 - 주기적운동, 기공의 개폐 - 세포질운동

3. 호흡작용의 세 단계

1) 1단계 (해당작용)

• 분자를 저분자 단위로 쪼개서 흡수 및 이용 가능한 형태로 만드는 과정
• 해당작용은 산소를 요구하지 않는 단계(고등식물 or 효모균의 발효)
• 포도당이 C₃ 화합물인 피루빈산(pyruvate)으로 분해되는 과정
• 세포기질에서 일어나는 작용.
• ATP 생산효율이 비교적 낮은 작용임.

2) 2단계 (krebs회로)

• C₂ 화합물인 아세틸 CoA가 C₄화합물과 반응하면서 CO₂를 발생시키고 NADH를 생산하는 단계

3) 3단계 (전자전달계)

• NADH로 전달된 전자와 수소 H⁺가 최종적으로 산소(O₂)에 전달되어 물(H₂O)로 환원되면서 ATP를 생산하는 과정

 

수목의 호흡

• 살아있는 세포에서만 일어남
• 탄수화물을 소모하고 수목의 건중량을 감소시킴.
• 유세포가 모여 있는 곳에서 왕성하게 진행됨
• 고목이 될수록 호흡작용을 적게 함
• 어린나무와 어린 숲일수록 호흡이 높다.
• 온도에 따라 큰 차이가 있음
• 지상부 : 잎에서 왕성한 호흡
• 지하부 : 가는 뿌리는 계속 만들기 때문에 호흡을 많이 함.

 

** 어린 숲 > 성숙한 숲 : 단위건중량당 호흡량
(어린 숲이 왕성한 대사를 함)

 

** 어린 숲 < 성숙한 숲 : 전체 광합성량에 대한 호흡량의 비율 

(어린 숲에서는 전체 광합성량의 1/3 정도가 호흡작용에 이용)
(노숙한 450년생 임분의 경우는 광합성량의 90%까지도 호흡작용을 함)