184 각론 ▶ 단원의 개관 학생들은 초등학교 3`~` 4학년군에서 식물의 한살이, 식물의 생활, 5`~` 6 학년군에서 식물의 구조와 기능, 현미경의 사용법을 배웠다. 그리고 식 물의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 열매 등 식물의 기관과 여러 가지 동물의 생김 새 및 우리 몸의 생김새를 학습하였다. 이 단원에서는 식물 세포의 구조와 기능을 동물 세포와 비교하여 학습 하고 잎, 줄기, 뿌리의 식물 기관은 식물 세포들이 유기적으로 구성된 것 임을 이해한다. 또 식물은 동물과 달리 광합성을 하여 스스로 양분을 합성할 수 있다 는 것을 알고, 광합성은 잎의 기공을 통해 들어 온 이산화 탄소와 뿌리에 서 흡수한 물을 이용하여 양분(에너지원)을 만드는 과정으로서, 식물 세 포 내의 엽록체에서 일어남을 학습한다. 잎, 줄기, 뿌리의 구조를 이해하 고 각 기관의 기능을 광합성과 연관시켜 학습한다. 마지막으로 광합성 과정과 광합성 산물의 이동, 식물의 호흡, 광합성과 호흡의 관계에 대하 여 학습한다. 초등학교 3~4학년군 초등학교 5~6학년군 •식물의 한살이 •식물의 생활 •식물의 구조와 기능 이미 배운 내용 •세포의 구조와 식물체의 구성 •잎, 줄기, 뿌리 •식물의 광합성 •양분의 전환과 이용 이번에 배울 내용 ▶ 단원 학습 위계 고등학교 과학 고등학교 생명 과학 Ⅱ •생명의 진화 •세포와 물질대사 다음에 배울 내용
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184 각론
▶단원의개관
학생들은초등학교3~̀̀4학년군에서식물의한살이, 식물의생활, 5~̀̀6
학년군에서식물의구조와기능, 현미경의사용법을배웠다. 그리고식
물의잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 열매등식물의기관과여러가지동물의생김
새및우리몸의생김새를학습하였다.
이단원에서는식물세포의구조와기능을동물세포와비교하여학습
하고잎, 줄기, 뿌리의식물기관은식물세포들이유기적으로구성된것
임을이해한다.
또식물은동물과달리광합성을하여스스로양분을합성할수있다
는것을알고, 광합성은잎의기공을통해들어온이산화탄소와뿌리에
서흡수한물을이용하여양분(에너지원)을만드는과정으로서, 식물세
포내의엽록체에서일어남을학습한다. 잎, 줄기, 뿌리의구조를이해하
고각기관의기능을광합성과연관시켜학습한다. 마지막으로광합성
과정과광합성산물의이동, 식물의호흡, 광합성과호흡의관계에대하
여학습한다.
초등학교
3~4학년군
초등학교
5~6학년군
•식물의한살이
•식물의생활
•식물의구조와기능
이미배운내용
•세포의구조와식물체의구성
•잎, 줄기, 뿌리
•식물의광합성
•양분의전환과이용
이번에배울내용
▶단원학습위계
고등학교
과학
고등학교
생명과학Ⅱ
•생명의진화
•세포와물질대사
다음에배울내용
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:57 AM 페이지184 DK
1⃞식물세포와동물세포의특징을비교할때관련된그림을이용하고,
구조와기능의차이를식물과동물의차이와연관시켜이해시킨다.
2⃞양분을얻는방법의차이로동물세포와식물세포의구조와기능을
비교하는시간을주어두세포의공통점과차이점을스스로찾아내
도록한다.
3⃞식물의구성단계중조직계는학생들이처음접하는내용이므로조
직과조직계, 조직계와기관사이의관계를정확하게이해할수있
도록하고각조직계에포함된조직의예를자세하게설명해준다.
4⃞관찰재료를만들고현미경을사용할때정해진내용과순서에따라
실시하도록한다.
5⃞잎은주변에서볼수있는식물로부터얻도록하고, 잎의구조를관
찰할때영구표본을대조군으로제시하여잎의구조적특징을학생
스스로찾아내도록한다.
6⃞다양한식물세포, 관다발, 잎의구조사진과시청각자료등을제시
하여흥미를유발하도록한다.
7⃞광합성에필요한물이뿌리에서흡수된후줄기의물관과잎맥을거
쳐잎세포까지이동하는과정에서뿌리, 줄기, 잎의연관성을설명
할수있도록한다.
8⃞빛의세기, 이산화탄소의농도, 온도가개별적으로광합성에영향
을미치기도하지만통합적으로광합성속도에영향을미친다는것
을이해하게하면서제한요인을설명해준다.
9⃞광합성에영향을미치는환경요인을탐구할때, MBL을이용한실
험은교사의시범실험이나동아리실험활동으로이용할수있도록
한다.
[10]식물도생명체이므로호흡을한다는것과호흡은광합성의반대과
정임을이해하게한다.
[11]식물의생장과광합성, 호흡의연관성을통합적으로이해할수있게
한다.
[12]생명현상의원리는예화나주변에서쉽게찾을수있는현상과비
교하여이해하게한다.
■학습내용성취기준
(가) 식물세포와동물세포의구조를비교하여식물세포의특징을
안다.
(나) 세포가 모여 조직을 이루며, 조직이 모여 기관을 이루는 식물
체의유기적구성단계를안다.
(다) 식물뿌리에서의물과무기양분의흡수, 줄기에서의물과양분의
이동그리고잎의증산작용등을광합성과관련지어이해한다.
(라) 광합성이일어나는장소, 광합성에필요한물질과광합성으로
생성되는물질을안다.
(마) 광합성결과생긴양분의전환, 이동, 저장, 사용과정을이해한다.
(바) 식물의호흡과광합성의관계를이해한다.
■탐구활동
(가) 관다발관찰하기
(나) 잎의구조관찰하기
(다) 광합성에영향을미치는환경요인알아보기
(라) 광합성에영향을미치는조건탐구하기
▶교육과정
▶단원지도상의유의점
Ⅳ광합성 185
■참고도서_교사용
1. 생명과학 7판(̀2006), Campbell, Reece 저, 전상학역, 라이프사이언스
2. 일반식물학(̀2005), 서봉보저, 월드사이언스
■읽을책_학생용
1. 광합성소년(2010), 존 레이놀즈가디너저, 에스더그림, 천미나역, 책과콩나물
2. 슐라이덴이들려주는식물이야기(2010), 엄안흠저, 자음과모음
■시청각자료_internet
1. 국립수목원: http://kna.go.kr
2. 한국과학창의재단: http://www.kofac.re.kr
참고
자료
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:57 AM 페이지185 DK
186 각론
소단원명 시수 차시
1대단원마무리
1⃞세포의구조와식물체의구성
2⃞잎, 줄기, 뿌리
1⃞식물의광합성
2⃞양분의전환과이용
1`~3̀
/16차시
4`~9̀
/16차시
10`~1̀3
/16차시
14`~1̀5
/16차시
16 /̀16차시
•세포의구조
•STEAM: 파란색장미
•식물체의구성
•잎- 녹색공장
•탐구활동: 잎의구조관찰
•탐구의확장: 기공의모양관찰
•STEAM: 아름다운잎맥만들기
•줄기
•탐구활동: 식물의관다발관찰
•탐구의확장: 색소로백합물들이기
•STEAM: 숭례문기둥으로왜소나무를선호할까?
•뿌리
•엽록체와광합성
•STEAM: 도심의식물공장
•광합성에영향을주는조건
•탐구활동: 광합성에영향을미치는환경요인
•탐구의확장: MBL을이용한광합성조건탐구
•광합성원료와산물
•탐구활동: 광합성에영향을미치는조건
•과학 자료실: 식물체가 산소를 만들어 내는 것을 어
떻게알게되었을까?
•STEAM: 인공광합성과인공나뭇잎
•광합성양분의이동과저장
•식물의호흡
•보충·심화: 고랭지채소
•개념정리하기, 개념적용하기, 개념응용하기
▶단원지도계획
Ⅳ-2
식물의
광합성과호흡
중단원명
Ⅳ-1
식물의
유기적구성
9
6
학습내용및활동
184~215 4단원 ok 2012.8.20 6:45 PM 페이지186 DK
188`~1̀97146`~1̀55
Ⅳ광합성 187
교수·학습방법 지도서쪽교과서쪽
•동물과식물이양분을얻는방법의차이점에대하여설명할수있는지토론법으로평가
한다.
•동물세포와식물세포의공통점과차이점을설명할수있는지토론법으로평가한다.
•식물체의유기적구성에대해설명할수있는지토론법으로평가한다.
자료해석
토의
관찰
토의
관찰
토의
자료해석
토의
평가
198`~2̀15156`~1̀73
•현미경표본의제작과현미경관찰과정이올바른지학습자의태도를평가한다.
•잎의구조와공변세포의구조를제대로이해하고있는지실험보고서법으로평가한다.
•화학약품과알코올램프, 도구, 염색액등을이용하여아름다운잎맥을만드는지실험보
고서법과관찰법으로평가한다.
•식물줄기의관다발을관찰하기위해현미경표본을만드는과정과현미경조작법에대
하여관찰법을통해평가하고, 관다발의구조를제대로이해하고있는지실험보고서법
으로평가한다.
•뿌리의기능에대하여설명할수있는지토론법으로평가한다.
216`~2̀25176`~1̀85
•광합성이일어나는장소에대하여제대로알고있는지토론법으로평가한다.
•엽록체에서광합성이일어나는과정에대하여설명할수있는지토론법으로평가한다.
•식물에서엽록체가많이분포하는곳과광합성산물에대하여바르게설명할수있는지
토론법으로평가한다.
•광합성에영향을미치는요인을정확하게해석하는능력을관찰법과실험보고서법으로
평가한다.
•광합성에영향을주는조건을제대로이해하고있는지관찰법과실험보고서법으로평가
한다.
•광합성양분의이동과저장에대하여바르게설명할수있는지토론법으로평가한다.
•식물의호흡이일어나는때와호흡할때생기는산물에대하여바르게설명할수있는지
토론법으로평가한다.
226`~2̀29186`~1̀89
230`~2̀33190`~1̀93•수행평가로제시할수있다.
평가내용및방법
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:57 AM 페이지187 DK
188 각론
다람쥐와 사람이 양분을 얻는 방법과 식물
이 양분을 얻는 방법의 차이점을 생각하게
한다.
식물 세포의 특징을 동물 세포와 비교하여
설명하게한다.
식물 세포로부터 식물체가 형성되는 유기적
구성단계를설명하게한다.
종속영양생물과독립영양생물의비교
⑴종속 영양 생물 양분을스스로합성하지못하고다른
생물이 합성한 양분에 의존(종속)하여 살아가는 생물을
말한다. 생태계의영양단계중동물과같은소비자와세
균, 곰팡이와같은분해자가종속영양생물에해당된다.
⑵독립 영양 생물 광합성과같은탄소동화작용을통해
양분을스스로합성함으로써다른생물에게양분을의존
하지않고독립적으로생활하는생물을말한다. 생태계의영양단계중생산자에해당된다.
생산자에는식물, 조류, 광합성세균등이있다.
탄소동화작용
이산화탄소를이용하여포도당과같은양분을합성하는과정을말한다. 탄소동화작용을할
수있는생물은생산자이며, 이러한작용의대표적인예가광합성이다. 일부세균의화학합성
도포함된다.
|̀ `학습전개|
세포의 구조와식물체의 구성
1-1
⑴동물과식물이필요한양분을얻는방법을
주안점으로식물세포와동물세포의공통
점과차이점을안다.
⑵식물의각기관이세포로부터유기적으로
구성되는단계를안다.
|̀ `학습내용안내|
•생명 과학 7판(̀2006), Campbell, Reece
저, 전상학역, 라이프사이언스
•세포(우리 몸을 이루는 아주 작은 친구들)
(2007), 강현옥저, 길벗스쿨
찾아보기
종속영양생물인토끼
아래 문장 중 틀린 곳에 밑줄을 긋고, 알맞게
고쳐보자.
다람쥐나 사람과 같은 동물은 스스로 양분을
만들수없다.
스스로해결하기
다람쥐나사람과같은동물은스스로양분
을만들수있다.
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:58 AM 페이지188 DK
Ⅳ광합성 189
세포와세포설
⑴세포의 발견 1665년영국의훅이코르크에서최초로관찰하여세포(cell)라고 명명하였
다. 훅이관찰한것은세포벽의형태만남아있는죽은세포였다.
⑵세포설 1838년슐라이덴은식물세포설을발표하였고, 1839년슈반은동물세포설을발
표하였다. 그후 1855년피르호가‘모든세포는세포로부터만들어진다.’라고덧붙임으로써
세포설이확립되었다.
세포소기관
특수한 기능을 가진 각각의 세포 구조를
의미하며, 진핵세포의세포질가운데떠있
는 구조이다. 세포 소기관에는 핵, 미토콘드
리아, 골지체, 소포체, 리보솜 등이 있으며,
세포의 여러 가지 기능을 분업화하고 있다.
그리고각각의기능들은유기적인관계를이
루고있다.
전자현미경
1930년대에발명된전자현미경은광학현
미경에서 이용하는 가시광선보다 짧은 파장
의전자빔을이용하기때문에해상력이광학
현미경보다 1,000배나 더 크다. 따라서 광학
현미경으로볼수없었던세포의미세구조를
수백만배까지확대하여관찰할수있게되었
다. 이처럼전자현미경의성능이개선되고세
포분획법, 조직배양법, 자기방사법등이발
달하면서세포의미세구조와기능들이밝혀
지게되었다.
전자현미경에는투과전자현미경과주사
전자현미경의두종류가있다. 투과전자현
미경은세포나조직의미세구조의단면을관
찰하는데주로이용된다. 반면, 주사전자현
미경은재료를입체상태로관찰하는데주로
이용된다.
전자원
광원
집광 렌즈
대물렌즈
중간상
투사 렌즈
관측 화면 또는
사진 건판
집속 렌즈 인 세포질 중심립
핵
리보솜
소포체
미토콘드리아
골지체
여러가지세포소기관 광학현미경과전자현미경의구성원리
레이우엔훅의현미경
레이우엔훅은자신이고안한현미경을이용
하여처음으로세균을관찰하였고, 이때현미
경의배율은약 300배였다. 그는대물렌즈구
멍의뒤에있는핀위에물체를올려놓고관찰
하였으며, 3개의 나사를 움직여 초점을 맞추
었다.
레이우엔훅의현미경
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:58 AM 페이지189 DK
190 각론
핵을 비롯한 소포체, 리보솜, 골지
체등의세포소기관들은생명활동을
하는 데 있어서 상호 연관성이 있다.
예를들어우리가섭취한음식물은소
화기관에서소화효소에의해분해되
는데, 세포 내에서 만들어진 소화 효
소가 소화 기관으로 분비되는 과정을
살펴보면 세포 소기관들의 연관성을
알수있다. 소화효소를이루는단백
질은 DNA의유전정보에따라거친
면 소포체에서 합성된 후 골지체에서
완전한 소화 효소로 만들어진다. 이
소화 효소는 골지체막의 일부로 만들
어진 분비낭에 싸여 이동하다가 분비
낭이 세포막에 융합되면 세포 밖으로
분비된다. 이와같이세포소기관들은
협동하여 소화 효소를 합성하고 분비
하게된다.
✚참고 자료 소화효소가분비되기까지
세포소기관
⑴세포막 세포질을둘러싸고있는막으로서, 세포안팎의경계와물질출입의통로가된다.
이는마치교실벽이교실과복도를구분하는경계가될뿐만아니라사람이나공기가출입
할수있는앞뒷문과창문이달려있는것으로비교할수있다. 세포막은인지질이중층에
단백질이모자이크처럼분포되어있다.
⑵핵 진핵세포에서는유전물질이염색사에포함되어핵속에분포한다. 자동화된공장의
중앙컴퓨터에입력된명령에따라고도로분화된기계장치들이협동하여제품이만들어지
는것처럼핵속에있는유전자의명령에따라여러세포소기관들이협동하여생명활동에
필요한물질(단백질)이만들어진다.
⑶미토콘드리아 컴퓨터와기계장치를작동시킬때발전기에서만들어진에너지가사용되
는것처럼세포활동에필요한에너지는미토콘드리아에서만들어진다. 이것이미토콘드리
아를‘세포내발전소’라고하는이유이다. 미토콘드리아는둥근막대모양이며, 세포의종
류에따라수와크기가다르지만, 비교적활동이왕성한근육세포에많이들어있다.
세포는하나의생명
세포설에서‘세포는생명의구조적, 기능적
단위’라는말의뜻은세포가하나의생명체라
는의미이다. 즉, 우리몸을구성하는세포하
나하나가모두자체적으로생명활동을하고
있다는뜻이다. 세포가자체적으로생명활동
을하기위해서는생명활동의설계도(유전자)
가있어야하고, 그설계도에따라생명활동
에필요한물질(단백질)이적절하게만들어져
야 한다. 이러한 생명 활동을 위해 세포에는
고도로분화된세포소기관들이필요하다.
세포와공장의비교
공장에서공급받은원료를이용하여제품을
만들때소프트웨어를이용하여여러기계장
치를조정한다. 물론기계장치를움직이는에
너지도 발전기에서 공급하게 된다. 여기에서
제품을만들때필요한소프트웨어(중앙컴퓨
터)를핵, 여러기계장치를세포소기관, 발전
기를미토콘드리아에비유할수있다.
|̀ `관련지식|
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:58 AM 페이지190 DK
Ⅳ광합성 191
⑷엽록체 빛에너지를 이용하여 포도당을 합성
하는세포내소기관이다. 현미경으로내막과외
막으로이루어진특징적인내부구조, 즉틸라코
이드, 그라나(틸라코이드가 동전처럼 쌓인 구
조), 스트로마(기질)를관찰할수있다. 독립적으
로분열하여증식하며, 빛을받기전에는엽록소
를합성하지않아흰색이지만, 가시광선을받으
면엽록소를합성하여녹색을띠게된다.
물질대사
세포속에서효소에의해일어나는물질들의화학변화이다. 이를통해생명활동이가능해지
며, 동화작용과이화작용으로구분할수있다.
외막 그라나
스트로마
내막
틸라코 이드
엽록체의구조
물질변화 에너지출입 예
동화작용
이화작용
저분자→고분자(̀합성)
고분자→저분자(̀분해)
흡열반응
발열반응
광합성, 단백질합성
세포호흡
효과적인수업을위한Tip
자신이 매일 섭취하는 음식의 기원을
생각해 보게 한다. 음식이 식물성일 경
우와 동물성일 경우 그 기본은 모두 식
물의 광합성으로 만들어진 양분임을 알
게하여창의·인성활동이되도록지도
한다.
예⃞우리는광합성으로만들어진쌀로밥
을지어먹고, 광합성양분이저장된풀
을먹은초식동물(̀예⃞소)의근육에저장
된양분을섭취한다.
빛에 의해 일어나는 명반응과 빛
과 직접 관계없이 일어나는 암반응
으로 구분된다. 명반응은 그라나(틸
라코이드막)에서일어나며, 물의광
분해와 함께 ATP, NADPH가 생
성된다. 암반응은 스트로마에서 일
어나며, 명반응 산물인 ATP,
NADPH를이용하여CO™를환원시
켜포도당을합성하는과정이다.
심화학습 광합성과정
ADP
O™
빛
CO™
NADP±
ATPNADPH
+
H™O
Pi
포도당
암반응 명반응
엽록체
광합성과정
포도당 생물체 내에서 중요한 역할을 하
는 단당류이다. 보통 육각 고리 모양으로존
재하며뇌, 신경, 폐조직등의에너지원으로
필수적인물질이다.
아미노산 생물의몸을구성하는단백질의
기본구성단위이다. 일부아미노산은체내에
서다른아미노산이나단당류및지방으로부
터합성된다. 체내에서합성되지않아반드시
음식물을 통해서 섭취해야 하는 아미노산도
있는데, 이것을필수아미노산이라고한다.
|̀ `용어설명|
184~215 4단원 ok 2012.8.20 9:58 AM 페이지191 DK
192 각론
효과적인수업을위한Tip
1수업전에어린잎이크게자라는이유
를물어본다.
2연두색이었던 잎이 짙은 녹색으로 변
하는 이유에 대하여 이야기해 봄으로
써창의·인성이배양되도록지도한다.
액포
막에싸여있는주머니모양의구조물로서,
어린식물세포에서는크기가작아잘보이지
않지만, 식물 세포가 성숙함에 따라 액포가
커져나중에는세포의대부분을차지하게된
다. 액포는 물, 당류, 유기산, 단백질, 색소,
노폐물등을저장한다. 또세포내의수분함
량을 조절함으로써 세포의 삼투압과 형태를
유지해주는기능을한다. 이러한액포는대
부분의식물세포에서관찰할수있다. 동물
세포에는액포가작거나없다.
사람과식물의배설차이
사람의 세포에서 만들어진 노폐물은 대부
분콩팥에서오줌으로걸러져체외로버려진
다. 또한 노폐물의 일부는 땀으로도 배설된
다. 하지만동물과달리식물은콩팥과같은
배설 기관이 발달되지 않았다. 식물 세포에
서만들어진노폐물은세포밖으로잘배출되
지않고액포에저장된다. 또한식물세포의
활동이많아질수록액포가커지며, 늦가을이
되면 세포의 대부분을 액포가 차지한다. 따
라서식물의잎이낙엽이되면배설이완료되
는것이다.
식물의 액포에 있는 색소 중에서 대표적인 것이 안
토사이아닌(anthocyanin)이다. 안토사이아닌은 주로
꽃이나과실등에포함되어있으며, 수소이온의농도
(pH)에 따라빨간색, 보라색, 파란색등을띤다. 예를
들어 아침에 핀 나팔꽃은 파란색인데, 해질 무렵에는
붉은보라색으로바뀌는경우가있다. 이러한색깔변
화는 효소의 조절 작용으로 나팔꽃 세포에 있는 액포
의수소이온농도가변하기때문이다. 즉, 아침에핀
파란색나팔꽃은액포의수소이온농도가낮아져 pH
7.7정도의약한염기상태인데, 해질무렵에는액포의
수소이온농도가높아져 pH가 6.6 정도의약한산성
이된다. 따라서꽃의색깔도파란색에서붉은보라색
으로바뀌게되는것이다.
✚참고 자료 액포의수소이온농도에의한나팔꽃의색깔변화
식물의잎이녹색으로보이는이유
물질이색깔을띠게되는것은가시광선중
에서특정색깔만반사하기때문이다. 식물의
잎에는 엽록체가많은데, 이 엽록체 속의 엽
록소는가시광선가운데녹색을반사한다. 이
러한이유로식물의잎이녹색으로보이는것
이다.
|̀ `관련지식|
아침에 핀 나팔꽃(위)과 해질
무렵의나팔꽃(아래)
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Ⅳ광합성 193
1차 세포벽
2차 세포벽
세포막
세포질 중간층
식물의세포벽구조
액포, 엽록체_̀ 액포는 주로 식물 세포에
발달되어있으며, 동물세포에는작은형
태로포함되어있는경우도있다. 체내의
대식세포(macrophage) 및 일부원생생
물의경우세포내소화를위하여액포의
일종인 식포(food vacuole)를 가지고 있
다. 또 원생생물인 아메바나 짚신벌레와
같은 담수산 생물의 경우 체표 가까이에
액포의 일종인 수축포(contractile
vacuole)가 있으며, 수축포는 체내의 잉
여 염류나 배설물을 체외로 배출시켜 삼
투압을조절하는데이용된다.
식물세포의세포벽
식물 세포의 세포벽은 셀룰로스, 펙틴, 리
그닌 등이 주성분이다. 세포 분열이 끝나고
어린 세포가 만들어지면 먼저 1차 세포벽이
생기게되는데, 1차세포벽의주성분이셀룰
로스이다. 그리고서로인접해있는세포들의
1차세포벽사이에중간층이형성되는데, 이
중간층의주성분이펙틴이다. 펙틴은고등식
물 세포 사이의 결합 물질로서, 주로 세포벽
의중간층을형성하는다당류이다.
그후세포가완전히자라고나면 1차세포
벽의안쪽에 2차세포벽이생긴다. 2차세포
벽에는셀룰로스외에도리그닌이나큐틴등
이첨가될수있으며, 그럴경우매우견고한
벽이만들어진다.
세포막은반투막이지만, 세포벽은전투과성
막으로서, 용매와용질이모두투과된다.
|̀ `관련지식|
세균의세포벽
세균과같은원핵생물들도세포벽을가지고있다. 식물세포의세포벽과는달리많은원핵생
물은펩티도글리칸이세포벽의주성분이다. 이렇게대부분의원핵생물들이펩티도글리칸을이
용해세포벽을만든다는사실을이용하여항생제가만들어지고있다. 세균이몸속에침입했을
때 펩티도글리칸의 생성을 방해하는 항생제를 투여하면 원핵생물인 세균이 세포벽을 제대로
만들지못함으로써제기능을하지못하게된
다. 펩티도글리칸은 원핵생물에만 존재하는
성분이기때문에항생제를투여하더라도사람
이나동물등의세포에는해를주지않으면서
감염을 막을 수 있다. 대표적인 항생 물질인
페니실린 역시 펩티도글리칸의 생성을 막아
원핵 세포의 세포벽 형성을 억제하는 역할을
한다. 이러한 항생제는 세균성 질병, 특히 염
증치료에효과가있다.푸른곰팡이_̀ 푸른곰팡이에서추출한페니실린은
항생제로이용된다.
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194 각론
자신의얼굴표면에서는아무런변화
가없는것처럼보이지만, 서너달만지
나면 새로운 세포로 모두 교체된다고
한다. 즉, 현재존재하는세포가노화되
어 없어지면 얼굴을 구성하는 세포의
안쪽에있는세포가분열하면서새로운
세포로대체되는과정이반복되기때문
이다. 얼굴표면뿐만아니라온몸의기
관을구성하는세포에서도이러한과정
이진행된다. 이렇게죽은세포를대체
하기위해준비되어있는안쪽의세포
가줄기세포이다.
✚참고 자료 줄기세포가필요해요!
줄기세포의이용
줄기세포를이용한불치병치료기술이개
발되어 환자들에게 희망을 주고 있다. 예를
들어자신의줄기세포를이용하여크론병을
치료하는기술이 상용화된것을 들 수 있다.
크론병환자는수혈을통해자신의줄기세포
를이식받게된다. 그후몸속에서는면역체
계가 정상적으로 조절되면서 크론병에 의해
나타나는 비정상적인 염증성 반응이 줄어들
거나완화된다.
내몸에는몇종류의세포가있을까?
수정란으로부터 태아가 형성될 때 세포의
수만증가하는것이아니라세포의종류도증
가한다. 처음에는한종류의세포에서출발하
였지만, 태아가발생하면서세포분화가일어
나세포의종류가증가하게된다. 근육세포,
신경세포, 상피세포, 간세포, 뼈세포, 혈구
세포, 아교세포등우리몸을구성하는세포
의종류는약 210가지이다.
|̀ `관련지식|
배의유세포와후벽세포
배를먹어보면과즙이많고부드러운부분이있는가하면오돌토돌하고딱딱한느낌이드는
부분도있다. 부드러운부분은세포벽이연한유세포로되어있으며, 오돌토돌한느낌이드는
부분은세포벽이단단한후벽세포로되어있기때문이다. 유세포는세포막바깥에아주얇고
부드러운 1차세포벽을가지고있으며 2차세포벽은없다. 반면, 후벽세포는돌처럼단단하다
고해서돌세포라고도하는데, 리그닌이라는물질로이루어진 2차세포벽이매우두껍게발달
되어 있다. 성숙한 후벽 세포는 자랄 수
없기때문에길이생장이정지된식물부
위에서나타난다. 복숭아의경우씨를둘
러싼부분에만후벽세포가있지만, 배에
는후벽세포가과육쪽으로흩어져분포
한다. 따라서배는부드러운유세포와딱
딱한 후벽 세포가 과육 속에 섞여 있는
것이다.
세포벽_̀ 세포벽은식물세포에서외벽역
할을한다. 따라서세포벽으로인해식물
세포는일정한모양을유지할수있고, 식
물체를지탱할수있다.배의유세포와후벽세포
후벽세포
유세포
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Ⅳ광합성 195
식물의꽃이나과실에들어있는안토시안은안토시아닌과안토시아니딘이결합된물
질을말하며, 여러가지색을만들수있는색소이다. 그중안토시아닌의한종류인델
피니딘은파란색을나타내는색소이다.
델피니딘이만들어지기위해서는식물속에들어있는디하이드록시캠페놀(DHK)이
라는유기화합물과플라보노이드 3(̀flavonoids3), 하이드록실레이스 5(̀hydroxylase
5)라는두효소가반응해야한다. 플라보노이드 3와하이드록실레이스 5를만들어내는
유전자가청색유전자(̀blue gene)이다.
하지만장미에는청색유전자가없다. 그래서디하이드록시캠페놀과반응할수있는
효소를만들수없고, 그결과델피니딘이생성될수없어파란색장미꽃이피어날수없
는것이다.
델피니딘은 pH6`~7̀ 정도의 액포 속에서 생성된다. 하지만 장미의 액포 속의 pH는
4.5`~5̀.5 정도밖에되지않기때문에장미꽃에는파란색소가형성될환경이갖추어져
있지않다.
✚참고 자료 파란색장미꽃이없는이유
파란색 장미꽃을 탄생시키기 위한
노력
꽃이아름답고향기가진한장미는수많
은교배를거쳐종류만해도 1만 5천가지
나된다. 하지만유독파란색장미만은존
재하지않았다. 과학자들은불가능의상징
인이파란색장미를만들기위해끊임없
이연구했다.
1945년파란색장미꽃제1̀호인‘그레이
펄’이 등장하였고, 이어서 1957년에‘스
털링실버’, 1964년에‘블루문’이등장하
였다. 그러나이것들은실제로연보라색을
띠고 있어서 파란색과는 거리가 멀었다.
그 후에는성과가없어서결국파란색장
미를만든다는것은불가능하다는결론이
나오게 되었다. 그래서 파란색 장미의 꽃
말이‘불가능’이되었는지모른다.
파란색장미꽃을만들다!
오스트레일리아의 회사 플로리진과 일
본의 회사 산토리에서는 13년 동안 공동
연구를한끝에 2004년생명공학의유전
자 재조합 기술을 이용하여 파란색 장미
꽃을만들어내었다.
연구팀은 삼색제비꽃의 블루진을 박테
리아에 심어 유전자 재조합 박테리아를
만들었다. 그런 다음 장미를 이 박테리아
에 감염시켰다. 즉, 블루진이 들어 있는
박테리아의 DNA와 장미 DNA를 섞은
것이다. 그결과블루진을가진장미세포
는파란색장미로자랐다.
효과적인수업을위한Tip
파란색장미꽃이흔하지않은이유
에대하여생각해보게한다.
잎의 녹색은 엽록체에 들어 있는
엽록소의 색깔이며, 꽃의 색깔은 액포에
들어있는색소에의해나타난다.
물음
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196 각론
효과적인수업을위한Tip
많은 학생들이 모인 학교에서 학생들
이어떻게분포하고있을지를생각해보
게 하고, 이것을 식물체의 구성 단계와
비교해본다. 예를들어 30여명이모여
한 학급을 구성하고, 7개 학급이 한 학
년을구성하며, 3개학년이모여학교를
이룬다고 가정해 보자. 이것을 식물과
비교하면학생은세포, 학급은조직, 학
년은조직계, 학교는기관에해당한다.
식물체의구성단계
식물은 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등의 기관으로
되어 있으며, 각 기관은 여러 조직으로 구성
되어 있다. 예를 들어 잎은 표피 조직, 책상
조직등으로구성되어있으며, 이들조직들은
서로다른구조와기능을하는세포들로구성
되어 있다. 조직들 중에서 분화가 더욱 뚜렷
하고공통된기능을나타내는것들이모여조
직계를구성한다.
|̀ `관련지식|
표피 조직
표피 조직계
표피 조직
잎(기관)
개체
표피 세포
공변세포
식물체의유기적구성
식물의조직
⑴분열조직 생장점과형성층이있으며, 세포분열과생장이일어나는조직이다. 분열조직
의세포는대부분어느방향으로든지름이거의비슷한작은세포로이루어져있다. 위치에
따라정단분열조직, 측면분열조직, 절간분열조직으로나누어진다. 정단분열조직은초
기에식물체의기본구조를형성하고, 측면분열조직은식물의줄기둘레와굵기를증가시
키며, 절간분열조직은약해진분열기능을유지하는역할을한다. 또분열조직은조직에상
처가나면건강한다른세포로부터새로운세포를만들어내어조직의상처를회복시킨다.
⑵영구 조직 분열조직에서만들어진세포가분열능력을잃고여러가지종류로분화하여
특수한기능을갖게된조직이다. 영구조직을이루는세포는대부분액포가발달되어있고
세포벽이두꺼운데, 나중에는원형질을잃고세포벽만남은죽은세포로변하는것도있다.
그러나식물체에상처가생긴경우세포를둘러싼주변환경조건이변화되면세포분열능
력을회복하여다시분열을하는경우도있다. 영구조직은식물체의대부분을차지하며, 유
조직, 표피조직, 통도조직등이포함된다.
세포→조직→조직계→기관→개체
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Ⅳ광합성 197
식물의조직계
⑴표피조직계 식물의외부를감싸식물의내부를보호하고물질의출입을조절한다. 표피,
공변세포, 뿌리털, 털, 가시등이있다.
⑵기본 조직계 표피조직계와관다발조직계를제외한식물체대부분의조직을말한다. 기
본조직계는기능적으로동화조직, 저장조직, 저수조직, 기계조직등으로구분되고, 형태
적으로는유조직, 후막조직, 통기조직, 분비조직등으로구분된다. 이들은주로양분의합
성과저장, 분비의기능을담당하며, 식물체를지지하는역할도한다.
⑶관다발조직계 물관부, 체관부, 형성층으로이루어진조직계로서, 식물체내에서물과양
분을이동시키고, 식물체를지지하는역할을한다.
식물의기관
식물의기관에는영양기관과생식기관이있다. 영양기관에는잎, 줄기, 뿌리가있으며, 양
분을만들고자라는데필요한일을한다. 생식기관은자손을퍼뜨리는역할을하며, 꽃과열매
로구분된다. 꽃은암술, 수술, 꽃잎, 꽃받침으로구성된다. 열매는수정후씨방이나꽃받침등
이자라서이루어진것으로서, 열매안에있는씨는이후새로운식물체가된다.
기본 조직계_̀ 표피조직계와관다발조직
계에포함되지않는조직은모두기본조
직계에해당한다.
▶개념확인하기
식물체에서엽록체가있는부분은녹색
을띠기때문에맨눈으로확인할수있다.
▶과학과생활연관짓기
청바지의질긴실은주성분이셀룰로스
이다. 세포벽도 주성분이 셀룰로스이기
때문에 청바지의 질긴 실은 세포벽과 관
련이있다. 식물세포의세포벽은거칠고
질기다. 따라서 청바지의 천을 부드럽게
만들기 위해 셀룰로스 분해 효소가 포함
된물에질긴천을일정시간동안담갔다
가꺼내는공정을거친다.
자·기·주·도·학·습
식물에서만들어진면섬유
면섬유는모든섬유중가장널리사용되는
것으로서, 재료가풍부하고비교적저렴하며
손질이 쉬워 여러 가지 용도로쓰이고 있다.
면섬유는목화의씨앗에붙어있는솜을원료
로 한다. 면섬유 조직에는 리본을 느슨하게
꼬아 놓은 것 같은 꼬임이 있으며, 가운데에
구멍(중공)이발달되어있다. 품질이좋은면
섬유는꼬임이많고중공이크며색이흰색을
띤다.
식물의조직계와동물의기관계
식물에는조직계가있고동물에는기관계가
있다. 이둘은공동의‘상호적기능수행’인지
‘하나의 목적을 갖는 기능 수행’인지에 따라
구분된다. 호흡기관의경우호흡기능을수행
하기위해코, 기관, 기관지, 폐라는기관들이
모여기관계를이루고있다.
|̀ `관련지식|
198 각론
잎, 줄기, 뿌리1-2
⑴잎, 줄기, 뿌리의구조와기능을안다.
⑵잎, 줄기, 뿌리의구조와기능이광합성작
용과어떻게연관되어있는지이해한다.
잎의구조와기능을광합성, 증산작용과연
관지어설명하게한다.
줄기의 구조와 기능을 광합성과 연관지어
설명하게한다.
뿌리의구조와기능을광합성과연관지어설
명하게한다.
|̀ `학습내용안내|
|̀ `학습전개|
태양에너지의이용
태양에너지는햇빛을이용하는형태에따
라크게태양열을이용하는방법과태양광발
전으로나누어진다. 태양열은태양열의흡수,
저장, 열 변환 등을 통하여건물의 냉난방이
나급탕및발전등에이용된다. 태양광발전
은태양광을직접전기에너지로변환시키는
방법으로서, 햇빛을받으면전기를발생시키
는 태양전지를 이용한 발전이다. 태양 전지
는태양에너지를전기에너지로변환할목적
으로 제작된 것이며, 에너지 변환의 단계가
적기때문에에너지손실이적고에너지효율
이높다.
|̀ `관련지식| 잎, 줄기, 뿌리와광합성
식물은광합성을통해양분을스스로합성하는데, 영양기관인잎, 줄기, 뿌리는모두광합성
과밀접한관계가있다.
⑴잎과광합성 잎은식물의영양기관으로서, 광합성을통해양분을합성한다. 잎에서일어
나는증산작용은수분을배출하여뿌리에서물과무기염류를잎으로계속공급할수있도
록해주며, 이물과무기염류는광합성에이용된다. 기공을통해일어나는기체교환도광
합성에영향을미친다. 식물은기공을통해광합성에필요한이산화탄소를흡수하고광합
성결과만들어진산소를외부로방출한다.
⑵줄기와 광합성 줄기는식물체의기둥이되는기관으로서, 아래로는뿌리와연결되어있
고, 위로는가지를내어잎과꽃을달고있다. 줄기의관다발을통해물과양분이이동하는
데, 물관을통해이동해온물은광합성의원료로사용되며광합성양분은체관을통해식물
체각부분으로이동한다.
⑶뿌리와 광합성 뿌리는식물체를지탱하며, 흙으로부터물과무기염류를흡수한다. 흡수
된물과무기염류는잎으로이동하여광합성의원료로사용된다.
•파브르 식물 이야기(2011), 앙리 파브르 저,
이제호역, 사계절
•슐라이덴이 들려주는 식물 이야기(2010),
엄안흠저, 자음과모음
찾아보기
184~215 4단원 ok 2012.8.20 4:57 PM 페이지198 DK
Ⅳ광합성 199
식물의굴광성
식물의잎과줄기가햇빛이비치는쪽으로굽어자라는현상은어떻게일어나는것일까?
굴성은식물이외부자극에의해특정한방향으로굽어지는현상이다. 그중에서도빛의영향
을받는성질을굴광성이라한다. 이때잎과줄기처럼빛이오는방향으로굽어자라는성질을
양성굴광성이라하고, 뿌리처럼빛의반대방향으로굽어자라는성질을음성굴광성이라고한
다. 잎과줄기는빛을향해굽어자라면서빛을더많이흡수할수있다. 이런과정을통해광합
성양분을더많이만들게되면주변의다른식물과의경쟁에서이길수있다.
굴광성은식물의호르몬작용으로일어난다. 식물은동물과달리내분비샘이없으며, 호르몬
은체내항상성유지보다는표적기관의생장과분화에영향을미친다. 식물호르몬은특정조
직에서생성되어표적기관으로이동한다. 예를들어식물호르몬인옥신은줄기끝에서생성되
어빛의반대방향으로이동하므로빛이비치는쪽보다반대쪽의옥신농도가더높다. 그결과
빛이비치는반대쪽의세포가빛이비치는쪽보다생장속도가빨라식물의줄기가빛을향해
굽어자라는것이다. 따라서빛이골고루비칠때에는굴광성이나타나지않지만, 한쪽에서비
칠때에는굴광성이나타난다.
우리가볼수있는빛 - 가시광선
사람이볼수있는빛의파장은약 400 nm
에서 700 nm까지이다. 적색보다 파장이 긴
적외선과 보라색보다 파장이 짧은 자외선은
우리눈으로볼수없다.
식물에서빛의흡수
식물은광합성을하기위해빛을흡수하는
데, 가시광선을모두흡수하는것이아니라파
장에따라흡수하는정도가다르다. 파장에따
라흡수하는정도의차이를그래프로나타낸
것을 흡광도라고 하는데, 엽록소에서는 청색
광과적색광을주로흡수하여광합성에이용
한다.
식물의성장을조절하는피토크롬
식물에는 빛을 흡수하여 생리학적 기능을
조절하는물질로서피토크롬(phytochrome)
이라는색소단백질이있다. 피토크롬은빛에
반응하는 적자색 색소 단백질로서, 빛의 유
무, 일조시간, 빛의특성에따라식물의생장
과발육을조절한다.
|̀ `관련지식|
400 500 600 700 nm
10—¤파장
(nm) 10¤ 10› 10fl 10° 10⁄‚ 10⁄¤ 10⁄›1
감마선 자외선
적외선 마이크 로파
라디오파 X선
가시광선영역
빛의 파장(nm)
흡광도(
상대값)
400 500 600 700
엽록소의빛의파장별흡광도
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200 각론
관찰탐구 활동
1 잎 단면을 관찰하여 잎의 속 구조를 설명
할수있다.
2 공변세포를관찰하고그특징을설명할수
있다.
|̀ `목표|
1 잎의 속 구조를 관찰하여 엽육과 잎맥을
잘구분할수있다.
2 공변세포는표피조직의일종으로서, 엽록
체가있으며기공을형성한다.
|̀ `원리설명|
1 잎의속구조를볼수있는영구표본을다
양하게준비한다.
2 잎 앞뒷면의 표피를 벗겨 관찰할 때 엽육
이포함되지않도록유의한다.
|̀ `유의점|
효과적인수업을위한Tip
1 살아있는잎의속구조를관찰하기위
해현미경표본을직접만들기보다영
구표본을사용하는것이좋다.
2 주변에서쉽게구할수있는개나리의
잎을사용해도무난하다.
자주달개비
자주달개비는 여러해살이풀로서, 줄기가
무더기로 자라며 높이는 약 50 cm이다. 잎
은어긋나고넓은선형이다. 꽃은 5월경에피
기 시작하고자줏빛이 돌며, 꽃줄기 끝에 모
여달린다. 수술에서돋은털은한줄로나열
되어원형질유동과세포분열등을관찰하기
쉬우므로식물학실험재료로흔히사용된다.
|̀ `관련지식|
1 예시_̀ 2 표피로싸여있다.
3 엽록체는대부분엽육세포에분포한다.
4잎맥은엽육사이에분포한다.
|̀ `결과A |
자주달개비
잎의단면(_100)
1 예시_̀
2 잎의뒷면에서기공과공변세포가더많이관찰된다.
3 공변세포에는다른표피세포에서볼수없는엽록체가관찰된다.
|̀ `결과B |
잎의앞면(_200) 잎의뒷면(_200)
Ⅳ광합성 201
1 엽육- 기본조직계, 표피- 표피조직계, 관다발- 관다발조직계
2 공변세포는기공을형성하며, 공변세포의작용으로기공을개폐할수있다.
3 잎의앞면에기공이많으면강한빛에의해수분손실이많아지게된다. 따라서기공이잎뒷
면에많이분포함으로써수분손실을줄일수있다.
|̀ `해석| 창의·인성
|̀ `평가기준표|
평가문항점수( )
상 중 하
절차에따라실험을수행하는가?
1. 잎의속구조를잘구분하여그리는가?
2. 공변세포를다른표피세포와구분하여그리는가?
3. 공변세포의기능에대하여잘설명하는가?
과정
결과
및
해석
기공개폐의원리
기공은공변세포로둘러싸여있다. 공변세
포의안쪽세포벽은두껍고바깥쪽세포벽은
얇다. 공변세포의팽압이높아지면공변세포
가바깥쪽으로늘어나기공이열린다. 반대로
팽압이 낮아지면 공변세포의 부피가 줄어들
어기공이닫힌다.
공변세포의팽압변화는광합성에의해나
타난다. 즉, 공변세포의엽록체에서광합성을
하여CO™를소모하면공변세포가K±을능동
적으로흡수하게된다. 따라서공변세포의삼
투압이증가하여수분을흡수하고팽압이높
아져기공이열린다.
수련의기공
수련과같이잎이물에떠있는식물은잎
의앞면에기공이있다.
|̀ `관련지식|
공변세포
기공
핵
엽록체
기공이열렸을때 기공이닫혔을때
연못에핀수련
시든 잎의 기공이 주로 닫혀 있다.
시든잎의기공은수분유출을막기위해닫
혀 있기 때문이다. 화분에있는 식물은 광합
성과증산작용이활발하게일어나므로기공
이열려있다.
매니큐어를사용하는이유
매니큐어를 사용하면 칠하는 순간의 기공
상태를고정시킬수있다.
탐구의 확장
해석
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202 각론
큐티클층
⑴식물 잎의 표피 세포 바깥쪽을 싸고 있는
얇은 막으로서, 생물체 내부에서 밖으로
수분이빠져나가는것을방지하고외부로
부터몸을보호하는역할을한다.
⑵큐티클층은 대부분 햇빛을 직접 받는 잎
과 줄기, 열매 등의 앞쪽 면에 더 발달되
어있다.
⑶큐티클층은물속에사는식물보다는땅에
사는식물에더발달되어있고, 습한지역
보다는 건조한 지역에 사는 식물에 더 발
달되어있다.
⑷고무나무, 사철나무와같이큐티클층이두
껍게발달되어있는식물일수록표면이단
단하고윤이난다.
|̀ `관련지식|
사철나무잎
너도밤나무의잎단면(_60)
(가) 양지쪽의잎
(나) 음지쪽의잎
잎의두께와넓이차이
일반적으로넓은잎을가진식물에서양지
쪽에 있는 잎은 두께가 두꺼우며, 음지 쪽에
있는잎은얇지만넓다. 이것은빛을더많이
받기위해적응한결과로볼수있다.잎의구조
⑴표피 한층의세포로구성되어있으며, 잎의겉을싸서내부를보호한다. 표피는엽록체
가없고투명한층으로서, 광합성을하지않는다.
⑵울타리 조직 잎의앞면표피아래쪽에있으며, 엽록체가많아광합성이왕성하게일어난
다. 울타리조직에엽록체가많기때문에잎의앞면이뒷면보다더진한녹색을띤다.
⑶해면 조직 울타리조직아래쪽에있으며, 세포가불규칙적으로느슨하게배열되어있다.
울타리조직에비해엽록체가적어광합성량도적다.
⑷잎맥 물관과체관으로이루어져있는관다발로서, 물과양분의이동통로이다. 잎의형태
를유지시켜주며잎의앞면쪽에는물관, 뒷면쪽에는체관이위치한다.
⑸기공 잎의 앞면 표피보다 뒷면 표피에 많이 있다. 공기와 수증기가 드나드는 통로로서,
증산작용과기체교환이일어난다.
⑹공변세포 기공을 둘러싸고 있는 반달 모양의 세포로서, 표피 세포가 변한 것이다. 주로
잎의뒷면에분포하여기공을열고닫는역할을하며, 엽록체가있어광합성을한다.
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Ⅳ광합성 203
공변세포_̀ 공변세포에는 엽록체가 있기
때문에광합성이일어난다.
증산작용
뿌리에서올라온물이잎의기공을통해증발하는현상을증산작용이라고한다.
⑴증산작용에영향을미치는환경요인 증산작용이활발하게일어나는조건은빨래가마
르는조건과같다고볼수있다. 일반적으로증산작용은빛, 온도, 습도, 바람등환경요인
의영향을많이받는다.
①증산 작용이 활발할 때: 햇빛이강할때, 온도가높을때, 바람이약할때, 습도가낮을때,
식물체내의수분량이많을때
②증산작용이활발하지않을때: 햇빛이약할때, 온도가낮을때, 바람이없을때, 습도가높
을때, 식물체내의수분량이적을때
⑵증산작용의의의
①물이 상승하는 원동력: 증산 작용은뿌리에서흡수한물을식물의꼭대기까지끌어올리고
물에녹아있는무기염류를운반하는데중요한역할을한다.
②식물체의 온도와 물의 양 조절: 증산작용이일어나면물이수증기로증발하는과정에서식
물체로부터열을빼앗아가므로식물체의온도가낮아지며, 식물체내의수분량도조절된다.
증산작용을확인하기위한실험설계
⑴실험설계 1
①대조군(A): 잎이 있는 줄기를 물이 들어
있는 눈금 실린더에 꽂고 수분 감소량을
관찰한다.
②실험군(B): 잎을모두떼어낸줄기를물이
들어있는눈금실린더에꽂고수분감소
량을관찰한다.
③ A와 B에서 물의 양을 동일하게 해 주고
줄기는동일한식물의것을사용한다.
⑵실험설계 2
①대조군(C): 잎이 있는 줄기에 비닐봉지를
씌우고물방울이맺히는지관찰한다.
②실험군(̀D): 잎을 모두 떼어낸 줄기에 비
닐봉지를씌우고물방울이맺히는지관찰
한다.
기름
비닐봉지
물
A BC
D
수분상승의원동력
⑴증산작용에의해수분이배출되면연쇄적
으로 기공 주변의 삽투압 차에 의해 물이
이동한다.
⑵뿌리에서삼투현상에의해수분을흡수하
는 힘이 근압(뿌리압)으로 작용하여 물관
을통해물을밀어올리게된다.
⑶뿌리의 물관과 줄기의 물관, 잎의 물관이
연결되어있어서물기둥이만들어지고물
기둥 안에서 물 분자의 응집력이 수직 방
향으로작용한다.
⑷가느다란물관을따라수분이상승하는모
세관현상도수분상승에영향을준다.
|̀ `관련지식|
204 각론
잎이물에떠있는식물은잎의뒷면이
물과 접촉하고 있기 때문에 기체 교환을
할수없어서잎의앞면에만기공이분포
한다.
잎맥의역할
⑴잎에서광합성에의해만들어진포도당이
나녹말을다른조직에전달한다.
⑵뿌리에서 흡수한 물과 무기 염류를 잎을
이루는엽육세포에전달한다.
⑶잎을지탱시켜준다.
두갈래맥
대부분의양치식물과일부겉씨식물에서볼
수있으며, 한 개의잎맥이두개로갈라지고
다시두개씩갈라져가는형태이다. 겉씨식물
인은행나무잎에서쉽게관찰할수있다.
|̀ `관련지식|
다육식물
다육식물은건조기후나모래환경에적응
하기위하여잎이나줄기, 뿌리등에물을저
장하고 있는 식물을말한다. 다육 식물의 예
로는선인장, 알로에등이있다.
은행나무잎의두갈래맥
알로에잎속에저장된물
잎의겉모양
잎새, 잎자루, 턱잎이모두있는잎을갖춘잎이라하고, 그중하나라도없는잎을안갖춘잎이
라고한다. 턱잎은어린잎을보호하는역할을하며, 잎새가자랄때대부분떨어진다.
잎맥의종류에따른잎의분류
⑴그물맥 잎맥이잎새전체에그물처럼퍼져있는잎으로서, 쌍떡잎식물의잎맥이다.
⑵나란히맥 잎맥이잎새와평행하게되어있는잎으로서, 외떡잎식물의잎맥이다.
잎의변형
⑴비늘잎 눈을보호한다. 예⃞겨울눈
⑵다육잎 물을저장한다. 예⃞채송화, 용설란
⑶벌레잡이잎 움직이는곤충을잡는다. 예⃞끈끈이주걱, 파리지옥
⑷덩굴손 줄기가물체를감고올라가도록도와준다. 예⃞완두, 호박, 오이
⑸바늘잎 잎이바늘모양으로변하여몸을보호하고물의증발을막는다. 예⃞선인장
울타리조직에서만들어진광합성양분은잎맥
의( )을/를통해이동한다.체관
스스로해결하기
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Ⅳ광합성 205
수산화나트륨수용액의역할
수산화 나트륨 용액이 단백질의 분자
결합을 끊음으로써 조직이 단단한 잎맥
이외의 부분을 녹여 세세한 잎맥이 드러
나게한다.
곤충이만든잎맥
곤충들은 식물의 잎을 갉아먹을 때 연
한잎살부분을먹기때문에단단한잎맥
만남아마치실험을통해잎맥을만든것
과비슷한형태가된다.
효과적인수업을위한Tip
1 솔 대신 못쓰게 된 칫솔을 사용하
여엽육을제거할수도있다.
2 자신만의독특한잎맥만들기를통
해창의성이신장되도록지도한다.
곤충이갉아먹고난후잎맥이드러난잎
잎맥만들기의주의사항
⑴수산화나트륨의농도
①수산화나트륨수용액은강염기의수용액으로서, 잎맥을만들때보통물 150 mL에수산화
나트륨을약숟가락으로세스푼을넣어만든다.
②수산화나트륨의농도가높을수록엽육이부식되는속도가빨라진다. 따라서잎의단단한정
도에맞게수산화나트륨의양을적절히조절하여사용한다.
⑵끓이는시간 잎은 15분정도끓이는것이적당하다.
⑶엽육을 제거하는 방법 삶은잎을유리판위에올려놓고스포이트로증류수나물을조금
씩흘리면서솔로톡톡문지르면엽육을완전히벗겨낼수있다.
⑷잎맥의 중화 수산화나트륨수용액이잎맥속에남아있을수있으므로 2~3̀%의묽은
염산에엽육을제거한잎을담구어중화시킨후물로잘씻어낸다.
⑸잎맥 표백하기 엽육을제거한잎을표백제에담그면잎을하얗게만들수있다. 이것은
표백제가강한산화력이있기때문에잎맥에남아있던엽록소나다른색소들을파괴시켜
주기때문이다.
녹차를뜨거운물에넣으면물이연
둣빛으로변한다. 녹차에는어떤성분
이포함되어있는것일까?
녹차에는 여러 가지 성분이 포함되
어 있지만 그중에서 카테킨과 카페인
의 양이 가장 많다. 카테킨은 녹차의
떫은맛을내는성분으로서, 광합성에
의해생성되는성분이다. 그러므로어
린 잎보다 늦게 수확한 잎에 더 많이
포함되어 있다. 그 외에도 녹차에는
플라보놀, b`-`카로틴, 사포닌, 불소,
아연, 셀레늄, 비타민C, 비타민E, 다
당류등이포함되어있다.
✚참고 자료 녹차의성분
206 각론
관찰(동영상)탐구 활동
1 줄기의관다발구조를설명할수있다.
2 물이이동하는통로를설명할수있다.
|̀ `목표|
1 셀러리는 쌍떡잎식물이고 백합은 외떡잎
식물이다.
2 쌍떡잎식물의 줄기는 관다발이 규칙적으
로 배열되어 있고, 외떡잎식물의 줄기는
관다발이불규칙하게배열되어있다.
|̀ `원리설명|
1 잎이많은줄기를준비한다.
2 줄기를자를때에는끝부분을자르게하며
안전면도날에손을다치지않도록주의한다.
3 줄기를얇게자른후물에띄워놓으면가
장얇게자른것을쉽게선택할수있다.
|̀ `유의점|
효과적인수업을위한Tip
1 줄기단면을관찰할때에는실체현미
경을사용한다.
2 줄기단면의영구표본을대조군으로
사용하는것이좋다.
3 셀러리대신에봉선화, 패랭이와같은
쌍떡잎식물을사용해도좋다.
4실험 2~̀̀3일전부터줄기를붉은색식
용색소를탄물에꽂아햇빛이잘드는
곳에두도록한다. 이때식물이시들면
그늘에두었다가싱싱해지면다시햇빛
에두는것을반복하면줄기의끝까지
고르게물이든다.
5 백합 대신에 닭의장풀, 자주달개비와
같은외떡잎식물을사용하여도좋다.
닭의장풀
1 예시_̀
|̀ `결과|
가로로자른단면(_20) 세로로자른단면(_20)
2 예시_̀
가로로자른단면(_20) 세로로자른단면(_20)
Ⅳ광합성 207
구분 쌍떡잎식물 외떡잎식물
관다발
분포방사상으로분포 불규칙하게분포
⑴스타이로폼을원통모양으로만들고
반으로자른후색깔을칠한다.
⑵쌍떡잎식물과 외떡잎식물을 구분하
여만들게한다.
⑶의의: 쌍떡잎식물과 외떡잎식물의
관다발 분포를 정확하게 구분하며,
평면 구조와 수직 구조를 입체적으
로연결하여이해할수있다.
이런실험도가능해요!
스타이로폼이나 고무
찰흙을 이용하여 줄기
의관다발만들기
줄기의 아래 부분을 반으로 나누어
각각붉은색식용색소와푸른색식용색소를
탄물에담그면시간이경과하면서꽃잎의끝
부분부터색깔이변하기시작하여꽃전체의
색깔이변하게된다.
꽃잎의 색깔이 변하는 이유는 뿌리
의물관, 줄기의물관, 잎의물관, 꽃의물관
이 서로 연결되어있기 때문이다. 색소를 탄
물은각각의줄기를따라올라가꽃잎에도달
하기때문에한쪽은붉은색이고다른쪽은푸
른색인두가지색깔의꽃을만들수있다.
탐구의 확장
쌍떡잎식물과외떡잎식물의비교
|̀ `관련지식|
줄기
뿌리
예
길이 생장과 부피
생장이 함께 이루
어진다. 형성층이
있어 부피 생장이
가능하기 때문에
줄기의 굵기가 굵
어진다.
길이 생장만 일어
난다. 형성층이 없
어 부피 생장을 하
지 않아 어느 정도
자라면 더 이상 굵
어지지않는다.
곧은뿌리 수염뿌리
국화, 명아주, 벚나
무, 장미
옥수수, 백합, 보
리, 붓꽃, 강아지풀
1 물관_̀ 색소를섞은물은물관을통해이동하면서물관을붉게물들인다.
2 물관_̀ 뿌리에서흡수한물은줄기의물관을통해이동한다.
3 셀러리의물관은일정하게배열되어있으며, 백합의물관은줄기전체에흩어져있다.
|̀ `해석|
|̀ `평가기준표|
평가문항점수( )
상 중 하
1. 절차에따라실험을수행하는가`?
2. 유의점을잘지키는가?
1. 두 식물의물관분포차이를잘구분하여설명하는가`?
2. 물관의기능에대하여잘설명하는가`?
과정
결과
및
해석
결과
해석
208 각론
매미와진딧물의입
성충으로 살아가는 시간이 열흘이 채 되지
않는 매미는 뾰족한 입(구기)으로 나무줄기의
체관에흐르는수액을빨아먹는다. 또한진딧
물도체관에흐르는수액을빨아먹고산다.
진딧물의입은딱딱하고견고하며, 입의끝
은뾰족하다. 그리고수액을빨아들일수있도
록가운데부분에구멍이뚫려있다. 매미의입
도진딧물과유사한구조로되어있다. 진딧물
과매미둘다수액을빨아먹지않을때에는입
을접어배쪽에붙여둔다.
나무의수액을먹고사는매미
식물줄기의체관에서수액을빨아먹는진딧물
분열조직의변화
식물의분열조직세포는계속분열조직으
로남아있기도하고분화되어영구조직으로
바뀌기도한다.
관다발의형성층은관다발조직의세포층을
증가시키며, 코르크의형성층은표피를더두
껍고 단단하게 해 준다. 분열 조직의 일부는
분화하여다른조직과기관에속하기도한다.
|̀ `관련지식|
줄기의표피
⑴표피층 줄기의가장바깥쪽에있는세포층으로서, 사람의피부와같이물리적인손상과
병원성미생물의침입을막는 1차방어선이다. 줄기의표피는큐티클층으로덮여있어서수
분유실을막는데, 이는육상생활을위한중요한적응중하나이다.
⑵피층 표피안쪽에있는세포층으로서, 엽록체가있고여러가지물질을저장한다. 피층을
구성하는조직은대개벽이얇고긴세포로이루어진유조직이다.
관다발
⑴물관부
①많은물관이모여물관부를이루며, 유세포및섬유로구성된다.
②뿌리에서잎까지물과무기염류의이동통로로서, 쌍떡잎식물의경우형성층안쪽에있다.
③물관세포는세포질이없는죽은세포로이루어져있으며, 대롱모양의긴관이위아래로연
결되어있어물이식물체의끝까지이동할수있다.
④물과무기염류의이동경로는‘뿌리의물관→줄기의물관→잎의물관’순이다.
매미의입
Ⅳ광합성 209
⑵체관부
①많은체관이모여체관부를이루며, 반세포와유세포, 섬유로구성된다.
②쌍떡잎식물의경우형성층바깥쪽에있으며, 광합성결과만들어진양분의이동통로이다.
③살아있는세포로이루어져있으며, 체관을이루는위아래세포사이에는체판이있다.
④반세포는원형질이풍부하고, 체관과는많은막공으로연결되어있다.
⑶형성층
①물관과체관사이에있는분열조직이다.
②세포분열을하여줄기를굵게자라게한다(부피생장).
③쌍떡잎식물과겉씨식물에있으며, 외떡잎식물에는없다(나이테도없음).
환상박피
나무의껍질부터형성층까지 5~15 mm정도를고리모양으로벗겨내는것을말한다. 특정
한과일나무에적용할경우양분이더이상아래로내려가지못하고근처의과일에축적됨으로
써과일의당도가높아지고크기도커지며, 숙성시기도짧아지고과일이나무에서떨어지는것
을방지하는장점이있다.
환상박피의이용
⑴과일을 크게 만드는 데 이용 광합성
양분이환상박피한아래쪽으로이동하지
못하고 환상 박피한 위쪽의 과일에 집중
되므로과일이크게성장한다.
⑵줄기를 휘묻이하는 영양 번식의 이용
살아있는줄기의밑부분을환상박피하고
흙으로묻어둔다. 그러면줄기쪽의양분
이환상박피한쪽에모여뿌리가잘나오
게 되므로 식물의 영양 번식에 이용할 수
있다.
키위나무의환상박피효과
⑴수분 2주후 과일의크기를크게한다.
⑵수확 2달전 과일의당도를증가시킨다.
⑶개화 2주전 꽃썩음병과같은특정질병
의예방에효과가있다.
|̀ `관련지식|
휘묻이를위해환상박피하는모습
소나무의헛물관(_150)
물관과헛물관에서의수분상승
쌍떡잎식물의물관세포는두세포가수직
으로 연결된 부분에 구멍(천공)이 뚫려 있어
서물이수직방향으로빠르게올라갈수있
다. 반면, 겉씨식물의 헛물관 세포는 윗부분
에천공이뚫려있지않고옆에벽공이뚫려
있어서물이수직으로올라가지않고‘ㄹ’자
형태로올라가게된다.
184~215 4단원 ok 2012.8.20 10:0 AM 페이지209 DK
210 각론
줄기의종류와기능
⑴곧은줄기 땅 위로 곧게 자라는 줄기이
다. 예⃞진달래, 전나무등
⑵기어오르는 줄기 줄기에 덩굴손이나
뿌리를 내어 담이나 벽을 기어오르는 줄
기이다. 예⃞담쟁이덩굴
⑶감는 줄기 다른 물체를 감아 올라가는
줄기이다. 예⃞나팔꽃, 등나무, 오이, 칡등
⑷기는줄기 땅위를기면서자라는줄기
이다. 예⃞딸기, 고구마등
⑸저장 줄기 영양분을 저장하는 줄기이
다. 예⃞감자, 양파, 연, 토란등
형성층_̀ 나무줄기에 나이테가 생기는 것
은 세포 분열이 일어나는 형성층 때문이
다. 형성층이있다고해도 1년단위로기
후 변화가 뚜렷하게 반복되어야 나이테
가만들어진다.
나이테
더운날씨와추운날씨, 건기와우기가구분되면서 1년단위로반복되어야나이테가만들어
진다. 더운날씨나우기에는나무의생장에필요한물이쉽게공급되므로세포도많이만들어질
뿐만아니라세포가크고세포벽이얇기때문에줄기단면에서밝은색을띠는부분이넓게만들
어진다. 하지만추운날씨나건기에는나무의생장속도가느리기때문에세포가작고세포벽이
두꺼워어두운색을나타내는부분이좁게만들어진다. 밝고어두운색의테가 1년단위로반복
되면서뚜렷하게대비되기때문에나이테를보고나무의나이를알수있다. 연중기후의변화
가없는곳에서는형성층이있어도나이테가만들어지지않는다.
나이테측정법
나무의나이테를알아내려면나무를베어확인하는방법이가장좋지만, 나이테를확인하기
위해모든나무를자를수는없다. 그래서나무에해를끼치지않고나이테를조사하기위해생
장추라는기구를사용한다. 생장추로나무줄기의중심에구멍을뚫으면하나의길고좁은원통
형의목재를얻을수있는데, 이것을통해나이테를관찰할수있다.
바오바브나무
바오바브나무는 높이에 비해 줄기가 무척
굵다. 이나무는부피생장능력이매우커나
무의 높이가 5`~30 m인데 줄기의 지름은
7`~11 m가된다. 생텍쥐페리의“어린왕자”
에소개되기도하였다.
|̀ `관련지식|
바오바브나무
Ⅳ광합성 211
금강소나무는소나무의제왕으로서, 한민족과운명을함께해왔다. 임금과사대부의
관재로쓰였고, 속이황금빛을띠어황장목이라고불렸으며, 경복궁과같은궁궐과천년
고찰의대들보로사용되어죽어서도천년의영화를이어가고있다. 금강소나무의인기
는나무의특성과관련이있다.
금강소나무는더디게자라나이테가조밀하고, 송진함유량이많아잘썩지않고갈
라지지않으며, 강도도높아이미조선시대부터우수한목재로인정받아왔다. 19세기
말경복궁중건에서도강원도지역의질좋은금강소나무가사용되었다.
금강소나무가자라는경상북도와강원도지역은이미조선시대부터일반인의출입
이통제된황장금산이 57곳이나지정되어엄격하게보호하였다. 하지만일제강점기에
무차별적인금강소나무수탈정책과산업화과정을거치면서금강소나무는이제전설
속의나무로사라져가고있다. 경상북도울진의금강소나무숲은산림청이 1,800 ha
에걸쳐유전자원보호림으로지정하여백만그루의금강소나무가고스란히명맥을유
지하고있다. 이곳은마지막남은금강소나무산지인것이다.
✚참고 자료 아, 금강소나무여!
목재와철근콘크리트의비교
나무는 생존을 위하여 단단한 철근 콘
크리트와같은구조물을만든다.
줄기를구성하는세포의세포벽을이루
는 주성분은 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리
그닌이다. 셀룰로스는 사슬 모양의 긴 고
분자로서, 철근과 같이 목재가 강한 강도
를 가지도록 한다. 셀룰로스 분자들 사이
는 리그닌이라고 하는 물질이 채워져서
인접한 세포 사이에 접착제의 역할을 하
기 때문에 목재는 압축력에 대해서도 큰
저항력을나타낸다. 게다가헤미셀룰로스
는분자길이가짧기때문에셀룰로스분
자들 사이에서 이것들을 연결해 주는 철
사와같은역할을한다.
이처럼나무는셀룰로스, 헤미셀룰로스
그리고리그닌이각각철근, 철사및시멘
트와 같은 역할을 담당하여 천연의 철근
콘크리트 구조물을 만들어 낸다. 목재는
철근 콘크리트와 같은 구조를 지닌 천연
재료이며, 자연에 의해 무한정 생산해 낼
수있다.
느티나무
낙엽 활엽수로서, 잎이 상록수에 비하
여 훨씬 얇으며, 산기슭이나 골짜기 또는
마을부근의흙이깊고기름진땅에서잘
자란다. 느티나무는 수명이 길어 오래 살
뿐만 아니라, 줄기가 곧게 자라면서 가지
가 사방으로 뻗어 생김새도 좋고 목재로
도우수하다.
느티나무의목재는노란빛을띤갈색으
로, 결이 곱고 잘 썩지 않으며 벌레 먹는
일이 적다. 그뿐만 아니라, 마찰과 충격
등에 강하고 단단하여 관재, 기구, 생활
도구 등을 만드는 재료로 널리 사용되고
있다.
소나무목재의안쪽에는송진과같
은여러화학물질이포함되어있어서미
생물이나흰개미가침입하기어렵다.
물음
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212 각론
용비어천가
1445년(세종 27년)에 창작되어 1447년(세
종 29년)에 간행된악장이자서사시이며, 한
글로간행된최초의문헌이다. 모두 125장으
로 이루어져 있다. 목조에서 익조, 도조, 환
조, 태조, 태종에이르는조선선조 6대의사
적을 노래한 것이며, 조선 건국의 위대함과
당위성을 강조하였다. 대부분의 장들은 2장
으로구성되어있으며, 앞장에는중국의역사
를 적고, 뒷장에는 앞장과 비슷한조선의 역
사를적었다. 용비어천가 2장이“뿌리가깊은
나무는`~ ”으로시작된다.
모래의침식을방지해주는사막식물
사막식물이없는곳은바람에의해모래가
침식되지만, 사막 식물이 있는 곳은 식물의
뿌리가마치모래를끌어안은것처럼보호하
여침식을방지해준다.
|̀ `관련지식|
토양침식에의해뿌리가드러난나무
흐르는물의침식작용과숲의침식억제작용
⑴물의침식작용 숲이우거지지않은곳에서물에의한토양침식은지표면에빗방울이떨
어지면서그충격에의해토양입자가분리되는현상으로부터시작된다. 토양속으로흡수
되지않은물들이지표면을흐르면서토양입자를운반하게되며, 유속이빠를수록토양이
깊게침식된다.
⑵숲의 침식 억제 숲이 우거지면 빗
방울이토양에직접떨어지지않으며,
흐르는물이토양표면과직접접촉하
지 않으므로 토양 침식을 방지할 수
있다. 흐르는 물이 토양 표면에 닿아
토양 침식이 이루어지는 예는 사람이
자주다녀풀이없어진등산로에나무
뿌리가 흉하게 드러난 모습에서 쉽게
찾아볼수있다.
우리주변에서볼수있는풀과나무는( )
을/를통해물과무기염류를흡수한다.
뿌리
스스로해결하기
사막식물
뿌리돌림
뿌리돌림은나무를옮겨심기 2`~3̀년전부
터뿌리일부를잘라잔뿌리가많이나게하
는것을말한다. 이렇게하면나무를옮겨심
어도나무가받는충격을비교적완화시킬수
있다.
뿌리돌림시기는봄보다는가을이좋다. 봄
에는 지표면의 온도가 상승하는 시기이므로
흙속의미생물이뿌리의절단부에번식하여
뿌리가부패될우려가있기때문이다.
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Ⅳ광합성 213
식물의뿌리털은뿌리의표피세포가길게자란것으로서, 뿌리가토양에서물이나무
기염류를흡수할수있는면적을넓혀준다. 이처럼뿌리털은뿌리의표면적을넓힘으
로써뿌리의흡수능력을증가시킨다. 사람의몸에서뿌리털과비슷한구조의예로소장
의융털과폐의허파꽈리를들수있다.
뿌리털은분열조직이있는뿌리끝에서약간떨어진부분에분포한다. 뿌리털이흡수
기능을 수행하는 기간은 비교적 짧으며, 뿌리가 오래된 부분에서는 시들어 그 기능을
제대로 하지 못한다. 뿌리털은 매우 연약하
기 때문에 뿌리를 뽑을 때 조심조심 뽑아도
뿌리털이 대부분 떨어져 나간다. 나무나 풀
을옮겨심을때뿌리에붙어있는흙을너무
털어 버리면 말라죽는 경우가 있는데, 이것
은흙을털때뿌리털이흙과함께떨어져나
갔기때문이다.
✚참고 자료 뿌리털
비비추의뿌리털(_100)
뿌리의구조
⑴뿌리골무 생장점을감싸고있는부분으
로서, 생장점을보호한다. 뿌리가땅을뚫
고들어갈때일부가파괴되어없어지므로
끊임없이보충된다.
⑵생장점 세포 분열이 왕성하게 일어나
는부분으로서, 뿌리를길게자라게한다.
생장점은 연약한 부분이므로 뿌리골무에
의해둘러싸여있다.
⑶뿌리털 한개의표피세포가변하여된
것으로서, 물과무기염류를흡수한다. 흙
과의접촉면적이넓어서물과무기염류
를효과적으로흡수할수있다.
⑷생장부(신장대) 생장점의 윗부분으로
서, 분열된세포가길게자라는부분이다.
뿌리의생장점_̀ 생장점은줄기와뿌리, 눈
의끝에있으며, 길이생장을담당한다.
뿌리와줄기의횡단면구조
바깥쪽으로부터‘표피 → 피층 → 관다발
→속’으로구성된다.
⑴표피 맨 바깥의 세포층으로서, 뿌리를
보호하며, 일부세포는뿌리털이된다.
⑵피층 표피안쪽을이루는여러겹의세
포층으로서,양분을저장한다.
⑶물관 뿌리에서 흡수한 물과 무기 염류
의이동통로로서,죽은세포로구성된다.
⑷체관 잎에서만든유기양분의이동통
로로서,살아있는세포로구성된다.
⑸형성층 세포 분열이 일어나 뿌리를 굵
게만든다.
|̀ `관련지식|
뿌리털
표피
속
피층
물관
체관
형성층
관다발
뿌리와줄기의횡단면구조
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214 각론
높은 농도의 비료를 뿌리에 가까이 주
면뿌리보다토양의삼투압이더높아물
이 뿌리에서 토양 쪽으로 빠져나오게 되
어식물이말라죽을수있다. 따라서비료
의농도를묽게하여뿌리에서먼쪽으로
뿌려주는것이좋다.
삼투
묽은용액과진한용액이반투막을사이에
두고있을때용매만농도가진한쪽으로확
산되고용질은확산되지않는데, 이를삼투라
고한다.
뿌리털 등의 세포막은 반투막으로 이루어
져있으므로, 세포속에물(용매)이부족하게
되면상대적으로농도가높아지게되어세포
밖의물이세포막을통해안으로들어오게된
다. 예를 들어 깔때기를 반투막인셀로판 막
으로감싸고깔때기에설탕물을넣어물에담
가 두면 삼투 현상에 의해 깔때기 안쪽으로
물이이동한다.
생활속의삼투
⑴생선에소금을뿌려보관하면저장액상태
인생선의내부에서고장액상태인밖으로
물이빠져나와더오래보관할수있다. 또
마른 오징어나 미역을 물에 담그면 삼투
작용에 의해 물이 오징어나 미역 내부로
흡수되어부풀게된다.
⑵밤을물에담가두면밤에물이들어가밤
이생생해져서밤이잘다듬어진다.
⑶감자껍질을벗길때미리물에담가두면
감자가탱탱해져서껍질을벗기기쉽다.
|̀ `관련지식|
설탕물의 수면이 올라간다.
설탕물 설탕 분자
물 분자 셀로판 막 (반투막)
삼투
뿌리의기능
⑴지지작용 땅속깊이넓게뻗어있어서식물체를지탱해준다.
⑵흡수작용 뿌리털에서물과무기염류를흡수한다.
①원리: 삼투현상에의해물이뿌리털속으로흡수된다.
②농도관계: 토양<표피(뿌리털) <피층<물관
③물의이동: 뿌리털→피층→뿌리의물관→줄기→잎
⑶저장작용 잎에서광합성으로만든양분을저장한다.
⑷호흡작용 흙속에존재하는산소로호흡한다.
모양에따른뿌리의구분
⑴수염뿌리 외떡잎식물의뿌리이며, 뿌리줄기의
밑동에서수염처럼많이뻗어나온뿌리이다.
⑵곧은뿌리 쌍떡잎식물과겉씨식물의뿌리는원
뿌리와곁뿌리가구분되는곧은뿌리이다.
원뿌리
곁뿌리
수염뿌리 곧은뿌리
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Ⅳ광합성 215
뿌리의변형
⑴버팀뿌리 땅위줄기에서나와넓게뻗는다. 예⃞옥수수, 수수
⑵기생뿌리 다른식물에뿌리를내리고자란다. 예⃞겨우살이, 새삼
⑶흡수뿌리 공기중에드러나있어서공기중의수분을빨아들인다. 예⃞풍란
⑷덩이뿌리 양분을저장한뿌리가커져덩이모양을이룬다. 예⃞고구마, 무, 인삼
⑸호흡뿌리 뿌리가땅위로올라와공기를흡수하여호흡한다. 예⃞낙우송, 맹그로브
⑹수중뿌리 물속에뿌리를내리고양분을흡수한다. 예⃞개구리밥, 생이가래, 부레옥잠
⑺부착뿌리 줄기에서여러개의짧은뿌리가돋아다른것에달라붙는다. 예⃞담쟁이덩굴
▶개념확인하기
뿌리털에서물관쪽으로갈수록용액의
용질농도가더높아진다. 물관쪽으로갈
수록 용질이 농도가 높아져야 물이 물관
쪽으로이동할수있다.
▶과학과기술, 사회연관짓기
건조한지역에적응하면서살기위해서
는수분흡수를위해뿌리를깊고넓게뻗
어야한다.
자·기·주·도·학·습
외떡잎식물과쌍떡잎식물의생존전략
외떡잎식물은 대부분 1년생인 식물이 많
고, 쌍떡잎식물은 다년생 식물이 많다. 외떡
잎식물은싹을틔워그해에씨앗을퍼뜨려야
한다. 따라서 짧은 기간에양분을 많이 흡수
해야 하므로 뿌리를 넓게 퍼지게 하는 것이
유리하여수염뿌리로적응하게되었다. 반면,
쌍떡잎식물은같은곳에서여러해동안양분
을흡수하다보니시간이지날수록흡수할수
있는양분이줄어들게되었으며, 뿌리를깊게
내려서서히넓혀가는곧은뿌리형태로발달
하였다. 즉, 뿌리의형태는식물들의생존전
략이다.
겨우살이
다른나무의가지에붙어뿌리를내리고사
는 기생 식물이다. 사계절 푸르며, 겨울에도
죽지않는다고해서겨우살이라는이름이붙
었다. 보통오동나무, 팽나무, 밤나무가지에
기생하는데, 나뭇가지에‘흡기’라는빨대모
양의뿌리를내려영양분을빨아먹고산다.
호흡뿌리를가지는맹그로브 부착뿌리를가지는담쟁이덩굴 겨우살이
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