제5과목
6. 식물의 이해.(2021. 3. 11, 강사 서수영)
1. 잎(leaf)
A. 잎의 외부구조
1. 잎 각 부분 명칭
① 엽침 : 잎자루의 아래나 위 끝에 있는 부풀어진 곳으로 이 부분의 세포는 팽압에 의해 팽창ㆍ수축하기에 유리한 구조를 가진다. 주로 콩과식물의 수면운동. 미모사의 경촉운동 등에서 볼 수 있다.
② 턱잎(탁엽) : 잎자루 아래에 있는 작은 잎으로 보통 눈을 보호한다.
③ 화외밀선 : 잎자루, 턱잎, 잎몸의 가장자리 등에 당분을 분비하여, 대부분 개미에게 당분을 제공하는 대신 개미들은 식물을 초식동물부터 보호하는 역할을 한다.
2. 앞차례 : 로제트(rosette)는 마디 사이가 매우 짧은 줄기에 수평으로 다수의 잎이 난 형태를 말한다.
3. 잎 모양 : 난형, 도란형, 타원형, 장타원형 등
4. 복엽 : 단식복엽, 우수우상복엽, 기수우상복엽 등
5. 잎맥(1) : 평행맥, 차상맥, 장상맥
6. 잎맥(2) : 우상맥, 나란히맥, 망상맥, 장상맥
7. 잎맥(3) : 사디리형맥, 망상맥
8. 갈라짐 : 천열, 중열, 심열, 전열
9. 엽저 : 원저, 재저, 설저, 예저, 의저, 심장저, 시장저, 순저, 이저
10. 엽두(1) : 예두, 첨두, 미상, 원두, 평두, 요두, 철두
11. 엽연 : 전연, 치아상톱니, 날카로운톱니, 겹톱니, 둥근톱니, 물결
B. 잎의 내부 구조
1. 잎의 앞면, 뒷면 비교
2. 잎의 단면 구조
조직은 같은 구조와 기능을 갖도록 특수화된 세포들의 모임을 말한다.
잎의 조직은 표피조직ㆍ엽육조직ㆍ유관속조직이 있다. 내용은 다음과 같다.
① 표피조직 : 잎 윗면에는 각피(큐티클, 왁스)로 덮임이는 이는 수분증발방지이다. 또한 잎 아랫면에는 공변세포도 존재하고, 표피세포에는 엽록체가 없다.
② 엽육조직(기본조직) : 책상조직과 해면조직이 있다. 먼저 책상조직인 울타리조직은 배열이 촘촘하고 엽록체가 더 많다. 해면조직은 배열이 엉성하고 엽록체가 더 적다. 이는 물질 이동을 용이하게 한다.
③ 유관속조직(관다발조직) : 잎맥은 물관(위), 체관(아래)위치한다.
2. 줄기(stem)
A. 줄기의 기본 구조와 중류
1. 줄기의 형태 : 원주상경, 중공원주상경, 사각주상경, 익상경, 직립경, 좌권경, 우권경 등
다음은 다양한 변형 줄기를 설명하고 있다.
① 땅 위로 자라는 변형줄기 : 포복경, 덩굴손, 엽상경, 가시 등이 있다.
② 땅 속으로 자라는 변형줄기 : 근경, 인경, 구경, 괴경(덩이줄기) 등이 있다.
ⓐ 땅 위로 자라는 변형줄기는 다음과 같다. 포복경인 딸기ㆍ우산잔디ㆍ왕바랭이속, 덩굴손인 포도나무속ㆍ호박, 엽상경인 선인장류ㆍ청미래덩굴, 가시인 줄기ㆍ수피ㆍ잎이 변한 것에 따라
경침인 갈매나무ㆍ산사나무ㆍ주엽나무ㆍ탱자나무, 피침인 장미ㆍ음나무 엽침인 선인장ㆍ아까시가 있다.
ⓑ 땅 속으로 자라는 변형줄기는 다음과 같다. 근경인 연꽃ㆍ대나무ㆍ잔디ㆍ붓꽃ㆍ생강, 인경인 양파ㆍ마늘ㆍ백합ㆍ히야신스ㆍ튤립ㆍ수선화, 구경인 글리디오러스속ㆍ시클라멘트속ㆍ샤프란속, 괴경(덩이줄기)인 감자가 있다.
B. 줄기의 속 구조와 기능
1. 쌍떡잎 식물ㆍ외떡잎식물 관다발 비교
잉크가 붉게 물든 부분은? 물이 올라간 통로(물관)이다. 관다발의 배열상태에는 쌍떡잎식물과 외떡잎식물이 있다. 쌍떡잎식물은 규칙적인 배열이고, 외떡잎식물은 불규칙적 배열이다.
2. 다양한 쌍덕잎식물의 관다발 형태
3. 관다발의 기본 요소
① 목부(물관) : 뿌리에서 흡수한 물과 무기양분 이동 통로를 말한다.
② 사부(체관) : 잎에서 만든 유기양분(포도당)의 이동 통로를 말한다.
③ 형성층 : 분열조직으로 새로운 세포 형성이다. 부피생장은 외떡잎식물에는 없다.
④ 후벽조직 종류은 보강세포와 섬유세포가 있다. 보강세포는 섬유에 비해 짧고 다양한 모양이며, 성숙 시에 죽는다. 예를 들면 사과ㆍ배 종자를 둘러싼 부분과 땅콩껍질 잎맥의 끝이나 가장자리에서 잎 보호한다. 섬유세포는 가늘고 길며, 죽어 있다. 많은 섬유를 만들 때 이용하는데 모시풀은 50㎝ 이상이다.
⑤ 물관(도관)과 헛물관(가도관)
⑥ 체관(사부)ㆍ형성층(부피생장)
4. 줄기의 기능 : 운반작용ㆍ지지작용ㆍ저장작용ㆍ호흡작용을 한다. 즉 ① 운반작용은 관다발 이용한다. ② 지지작용은 잎, 열매, 꽃 등을 지탱한다. ③ 저장작용은 양분을 저장한다. ④ 호흡작용은 피목을 이용한다.
3. 눈(bud)
분열하고 생장하여 잎이나 꽃으로 발달하는 부분을 말한다. 즉 경우에 따라 가지로 발달하는 곁눈도 있다.
1. 눈의 종류 : 꽃눈, 액아, 부정아, 육아
ⓐ 나아ㆍ중생부아이다.
ⓑ 축생부아(병생부아)ㆍ은아이다.
ⓒ 가정아ㆍ중생부아(모두)이다.
ⓓ 부정아ㆍ육아(살눈)이다.
2. 엽흔과 관속흔
3. 엽병내아
4. 탁엽흔
5. 연륜과 아흔 : 잠아로부터 발달하는 가지는 다음과 같다. 도장지는 줄기에서 웃자란 가지이다. 주맹아지는 그루터기에서 발생하는데 활엽수에 많다. 근맹아지는 뿌리에서 발생한다.
6. 지흔
4. 뿌리(root)
A. 뿌리의 종류 및 기능
1. 뿌리의 종류 : 쌍자엽 식물, 단자엽 식물
2. 근계 : 소나무 뿌리는 광근성ㆍ심근성으로 뿌리량이 많아 건조에 강함을 알 수 있다.
3. 변형된 뿌리
① 저장근 : 당근, 무, 순무이다.
② 기근 : 줄기와 같이 땅 위에 있는 부분에서 형성된 부정근 총칭한다. 수분 흡수는 근피 형성ㆍ난초류이고, 광합성은 난초 일부와 많은 수생식물이다. 지지작용은 옥수수ㆍ야자나무ㆍ맹그로브ㆍ벵갈보리수이다.
③ 수축근 : 글라디오러스, 민들레, 백합, 인삼, 인경을 갖는 식물이다. 뿌리가 흙에 단단히 고착되면서 뿌리 윗부분이 수축되고 줄기 쪽을 끌어내려 적당한 깊이까지 묻히게 된다. 하루 3㎜ 씩, 1주일 내 원길이의 50% 줄기도 한다. 민들레, 인삼, 무릇, 인경을 갖는 식물이다. 균근 곰팡이의 역할은 다음과 같다. 수분과 무기양분(인. 구리 등)의 흡수 면적 확대한다.(수많은 균사가 수 ㎝까지), 세근(잔뿌리) 발달을 촉진한다. 수산(oxalic acid) 분비로 암석 분해 및 풍화 촉진으로 흙 생상 및 광물질을 공급한다. 면역력 강화 성분인 키틴 합성 및 송이버섯 형성한다.(키틴>키토산(chitosan), 토양 개량으로 통기성을 향상한다. 유해곰팡이, 세균, 선충의 뿌리 침투 차단과 항생제 분비로 내병성을 증대한다. 토양 내 적당하지 않는 ph, 독성물질에 대한 저항성을 증대한다. 토양 건조, 극단적 토양 온도에 대한 저항력을 증대한다.
④ 호흡근 : 낙우송, 맹그로브나무이다.
⑤ 균근 : 대부분의 종자식물(버드나무, 소나무, 자작나무, 참나무)은 균사로 덮인다, 이f서 상리공생작용을 한다. 균류(곰팡이) + 뿌리, 균류와 공생하는 식물 뿌리(뿌리털 없음), 쌍떡잎식물 83%, 외떡잎식물 79%. 모든 겉씨식물과 관련이 되어 있다.
⑥ 뿌리혹 : 콩과식물(자주개자리, 매듭풀). 질고고정 역할을 하고, 근모에 붙어 감염사 형성, 침투한다. 즉 리조비움속세균과 공생(콩과식물), 감염사로 숙주의 뿌리 안쪽 피층 속에 퍼지면 피층 세포는 분열을 거듭하여 혹을 형성한다. 세균은 감염사에서 방출되어 숙주세포 속으로 들가 증식한다. 그리고 세균은 질소화합물을, 숙주는 양분(에너지원)제공. 상리공생관계이다.
⑦ 기생근 : 완전기생(새삼, 실새삼), 반기생(겨우살이), 뿌리와 비슷한 흡기형성, 유관속을 조직침투한다. 흡기가 숙주의 물관과 체관에 도달. 흡기세포들도 물관ㆍ체관을 생성한다. 숙주의 물관ㆍ체관과 연결되어 마치 숙주 세포인 것처럼. 숙주의 물과 양분을 흡수한다.
4. 뿌리의 기능 : 흡수작용ㆍ저장작용ㆍ지지작용ㆍ호흡작용을 한다. 다음의 소나무는 뿌리로 호흡작용을 하기 때문에 지상에 노출된다.
B. 뿌리의 속 구조.
① 생장점과 뿌리골무
② 뿌리골무의 점액질(mucigen)과 물과 무기양분의 이동통로
5. 생식기관 : 꽃ㆍ열매ㆍ씨(종자)
1. 꽃
①. 꽃의 기본 구조 : 갖춘꽁ㆍ못갖춘꽃이 있다. 꽃은 꽃잎ㆍ암술ㆍ수술ㆍ꽃받침ㆍ꽃받침으로 구성되어 있다. 또한 암술은 암술머리, 암술대, 씨방, 밑씨로 구성되어 있다. 그리고 수술은 꽃밥, 수술대로 구성되어 있다.
② 수술의 종류
③ 화내밀선ㆍ화외밀선
ⓐ 화내밀선 : 허니가이드라 하고, 색이나 반점으로 다른 부위와 구별되게 보이도록 하여 꿀샘이 있는 곳으로 수분매개자를 유인하도록 한다.
ⓑ 포ㆍ소포 : 산개벗지나무
ⓒ 꽃의 대칭성
① 방사상칭화, 정제화 : 1개 이상의 축으로 양쪽이 같은 모양. 백합, 양귀비, 노루귀이다.
② 좌우상칭화, 부정제화 : 꽆잎이 동일하게 발달하지 않을 때, 단 1개의 축으로만 좌우 대칭인 것. 난초, 완두, 살비아이다.
2. 다양한 종류의 꽃 구조
ⓐ. 백합
ⓑ 수선화
ⓒ. 국화과 식물
관상화(통상화) : 꽆 잎이 가늘고 긴 관 모양의 꽃을 말한다. ② 설상화(혀꽃) : 꽃잎의 일부가 아래쪽이 결합된 통꽃이며, 위쪽은 혀꼴로 길게 나온 형태을 말한다.
3. 식물의 번식전략
1. 타가수분 전략에는 자웅동주ㆍ자웅이주ㆍ이화주성ㆍ자기불화합성ㆍ자웅이숙ㆍ자기수분장애가 있다. 자웅동주(①-1)에는 소나무ㆍ호박, 자웅이주(①-2)에는 은행ㆍ소철ㆍ향나무, 이화주성(②)에는 이화주성과 삼화주성이 있는데 가지ㆍ벼ㆍ백합ㆍ양귀비ㆍ콩이 있고, 자기불화합성(③)는 자기 꽃가루 거부하며, 자웅이숙(④)에는자예선숙ㆍ웅예선숙, 자기수분장애(⑤)에는 백합ㆍ패랭이ㆍ고추나물 등이 있다.
2. 열매를 만드는 과정 : 수정 후 씨방은 열매, 밑씨는 종자(씨)로 자라게 된다. : 감.
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