광합성; 햇빛으로부터 양분을 얻는 식물들

광합성; 햇빛으로부터 양분을 얻는 식물들

식물은 분류학적으로는 식물계에 속하는 생물을 말하며, 생물학적으로는 세포벽과 엽록소를 가지고 광합성을 하여 영양분을 만들어 내는 생물을 말합니다. 식물에는 현화 식물, 침엽수, 겉씨식물, 양치식물, 이끼, 녹말 등 다양한 종류의 식물이 각각 다른 환경에서 서식하고 있습니다. 식물은 본래 운동성이 없어 움직이지 않으나 파리지옥이나 신경초와 같이 움직임이 있고 사냥하는 식물도 있습니다.

 

광합성이란 식물이 태양에너지를 이용해서 이산화탄소와 물로부터 포도당과 산소를 얻는 과정을 말합니다. 다른 말로 태양에너지를 화학에너지로 변환시키는 식물의 대단한 능력을 일컫는 용어입니다. 광합성은 엽록소가 존재하고 있는 식물의 잎에서 일어납니다. 엽록소는 식물을 녹색으로 만들어 주는 엽록체 안에 있는데 바로 이 엽록소가 이산화탄소와 물과 더불어 태양 에너지를 화학 에너지로 전환하는 광합성을 합니다. 광합성은 주로 식물의 잎에서 발생하며, 환경에 따라 선인장의 경우 줄기에서 일어나기도 합니다.

 

햇빛이 풍부한 계절에는 엽록소가 초록색을 띠지만 날씨가 추워지면 초록 엽록소는 분해되어 사라지고 잎에는 빨간색을 띠게 하는 카로틴이나 크산토필, 타닌 같은 색소와 안토시아닌과 당분 등이 복합적으로 생성되어 나뭇잎은 결국 빨간색으로 변하게 됩니다. 이것이 우리가 단풍이라 부르는 색깔이 되는 것입니다. 빨간 엽록소는 나무에 중요한 두 가지 역할을 하는데 하나는 나무가 겨울을 준비하기 전 충분히 햇빛을 받아 더 많은 영양분을 축적하는 것을 돕는 것이며, 두 번째로는 잎에 있는 질소를 나무 몸속으로 운반해서 에너지를 공급하는 것입니다. 질소는 나무 속에서 물과 영양분을 운반하는 중요한 역할을 하므로 겨울을 맞이하기 전에 충분한 질소를 저장하는 것은 겨울 동안 살아남아야 하는 나무에는 중요한 과정입니다.

 

식물의 잎은 크게 상면 표피, 하면 표피, 잎맥, 잎살, 관다발, 기공으로 구성되어 있습니다. 표피에는 엽록체가 없기 때문에 광합성이 일어나지 않으며 대신 나뭇잎을 보호하는 기능을 합니다. 기공은 주로 하표피에 존재하는 구멍들로 이산화탄소가 들어오고 광합성의 부산물인 산소가 나가는 통로이며, 관다발과 잎맥을 통해 영양분과 물이 이동하고, 엽록체가 있는 잎살 세포에서 광합성이 일어납니다. 하지만 겉모습으로 봐서 잎이라고 생각하지 못하는 잎도 있습니다. 주변 환경에 따라 잎의 모양도 변하게 되는데 대표적으로 주로 사막에 서식하는 선인장은 수분을 빼앗기지 않기 위해 잎이 가시로 변한 것입니다.

 

처음 엽록체를 가지게 된 생물 중 일부가 땅에서는 식물이, 바닷속에서는 조류로 진화하여 광합성이라는 화학작용을 통해 이산화탄소를 흡수하여 탄소의 순환을 유도함으로써 지구의 순환을 돕고 균형을 맞춘다고 합니다. 식물은 아무것도 아닌 것 같지만 지구와 인간에게 없어서는 안 될 존재로 자리 잡고 있습니다.