분야
hwp식물은 무엇일까요?
세포에 세포벽이 있고 엽록소가 있어 광합성(光合成)을 함으로써 독립영양생활을 하는 생물. 지구상의 생물은 크게 동물식물균류로 구별할 수 있는데, 식물은 독립영양생활을 하는 데 반해, 동물과 균류는 세포에 엽록소가 없어 광합성을 하지 못하므로, 동물은 그 영양원을 식물에 의존하고, 균류는 동식물에 의존하는 종속영양생활을 하고 있다. 따라서 식물은 생물의 영양원으로서 중요한 역할을 한다.
〔식물의 특징〕 식물의 특징은 세포막 바깥쪽에 세포벽이 있고, 또 무기물로부터 에너지원이 되는 유기물을 합성하는 능력을 가진 점이다. 세포벽은 체제가 간단한 식물체를 보호하고, 또 건조하지 않도록 지켜주며, 특히 육상식물에서는 식물체를 지탱하는 일을 한다. 육상식물의 세포벽은 주로 다당류인 셀룰로오스로 되어 있으나, 조류(藻類)의 세포벽은 만난글루칸아르기닌산한천질 등으로 되어 있으며, 셀룰로오스가 없는 것도 있다. 광합성에 있어서는 식물세포의 원형질에 들어 있는 색소체(色素體)가 중요한 역할을 하고 있다. 이 색소체에는 토마토의 열매나 당근 뿌리에 들어 있는 오렌지색의 유색체(有色體), 무에 들어 있는 엽록소를 안 가진 백색체(白色體), 녹색 잎에 들어 있으며 엽록소를 가진 엽록체(葉綠體) 등이 있다. 엽록체의 미세구조는 종자식물선태식물조류에 따라 각각 특징이 있으며, 고등식물의 엽록체는 라멜라와 그라나의 분화가 뚜렷하다. 식물의 세포에는 원형질과는 명확하게 구획된 액포(液胞)가 있다. 액포는 특히 성숙한 세포에 있고, 어린 세포나 노화한 세포에서는 볼 수 없다. 액포 속의 세포액에는 무기이온다당류단백질아미노산 등이 들어 있고, 또 유독식물(有毒植物)인 경우에는 독의 본체가 되는 알칼로이드와 글리코시드가 들어 있다. 식물이 생장하는 것은 오래된 세포에 새로 분열해서 생긴 세포가 쌓이기 때문인데, 배(胚)에서 생긴 어린 식물이라도 이미 세포분열이 일어나는 부분은 한정되어 있다. 세포분열이 왕성한 곳은 줄기와 뿌리 끝에 있는 생장점(生長點), 줄기의 관다발에 있는 형성층(形成層), 수피(樹皮) 안쪽에 있는 코르크 형성층 등이다. 이와 같은 생장점이나 2차분열조직이 활동을 계속하는 한 식물은 무한으로 생장을 계속한다. 이 점에서 식물은 동물과 크게 다르다.
〔분류〕 식물의 분류가 학문적인 체계를 갖추게 된 것은 18세기 C.린네의 시대부터이다. 린네는 식물 생식기관의 특징, 특히 수술의 수에 따라 종자식물(種子植物)의 분류를 시도하였는데, 이것은 인위적인 분류법이었다. 19세기가 되어 C.R.다윈의 진화론이 발표된 후로는 계통(系統)의 개념에 바탕을 두어 단일 형질뿐만 아니라 생활형형태유전생태 등의 특징을 다면적종합적으로 파악한 계통분류가 행해지게 되었다. 고등식물의 분류체계는 독일의 H.G.A.엥글러에 의한 것이 널리 사용되고 있으며, 그밖에 영국의 J.허친슨, 미국의 C.E.베시와 A.크론퀴스트 등의 분류체계도 사용되고 있다. 특히 조류의 분류에 공헌한 사람은 A.파셔이다. 고등식물의 분류 기준이 되는 형질은 생식기관인 꽃이지만, 하등식물 중 특히 조류의 분류에서는 생식세포의 편모(鞭毛)의 구조, 세포벽의 구성 성분, 동화색소(同化色素), 동화저장물질 등이 중요한 분류형질이 된다. 엥글러에 의한 식물의 분류는 다음과 같다.
⑴ 남조식물(藍藻植物:Cyanophyta):박테리아와 함께 원핵생물로 불리는 식물군이다. 대부분이 단세포 또는 군체(群體)를 이루지만 다세포의 사상체인 것도 있다. 남조소 홍조소 등의 피코빌린(phycobilin)을 가지고 있으며, 광합성을 하고 독립영양생활을 한다. 동화산물은 덱스트린(dextrin)이다. 물 공기 토양 속이나 또는 암석 위 등 어디에서나 볼 수 있다. 지의류와 공생하는 것도 있다. 이분법 절단법 또는 포자법 등에 의한 무성생식을 하며, 생식세포에 의한 유성생식은 알려져 있지 않다. 약 160속 1,400종이 있다.
⑵ 홍조식물(紅藻植物:Rhodophyta):단세포로부터 체제가 다양한 다세포체를 이룬다. 남조류와 유연관계가 가깝다. 대부분이 바다에서 살고, 엽록소 a와 d, 홍조소 및 남조소 피코빌린계의 피코시아닌(phycocyanin)을 가지고 있어 광합성을 한다. 동화산물은 홍조녹말이다. 김 우뭇가사리 등과 같이 우리 생활과 깊은 연관을 맺고 있는 종류도 있으며, 산호말류(coralline algae)처럼 석회질을 다량으로 함유하고 바위에 고착 생활을 하고 있어서 식물이라고 보기 힘든 모습을 하는 종류도 있다. 무성생식은 사분포자(四分胞子)에 의하고, 유성생식은 암 수 배우자가 결합하여 만들게 되는 과포자(果胞子)에 의한다. 생식세포는 편모가 없고, 운동성이 없다. 약 500속 4,000종이 있다.
⑶ 황조식물(黃藻植物:Xanthophyta):부동성의 단세포체, 군체, 사상체, 낭상체(囊狀體) 등을 하고 있으며 세포벽은 셀룰로오스에 의해 2중인 것이 많다. 편모는 1~3개이다. 엽록소 a, c가 있으며 동화산물은 류코신(leucosin)이다. 주로 바다에 살며 육상의 습지에 사는 것도 있다. 규조류가 여기에 포함된다. 운동성이 있는 것은 원생동물 편모충류로 분류하기도 한다. 약 300속 1만 종이 있다.
⑷ 황적조식물(黃赤藻植物:Pyrrhophyta):단세포체, 군체, 사상체 등을 하고 있다. 엽록소 a와 c 및 크산토필(xanthophyll)계의 색소를 가지며 광합성을 한다. 동화산물은 유지 녹말 등이다. 세포에는 염주 모양으로 연결된 염색질을 가진 핵이 있고, 여러 조각으로 나누어지며, 돌기를 이루기도 하는 세포벽과 이 세포벽의 홈을 따라 가로 세로로 뻗은 2개의 편모가 있는 것이 특이하다. 무성적으로 2분법에 의하여 증식한다. 이들은 많은 종류가 바다에 살며 식물플랑크톤(phytoplankton)의 구성원이 되는데, 때로는 폭발적인 증식을 하여 적조(赤潮) 현상을 일으키기도 한다. 운동성이 있는 것은 원생동물 편모충류로 분류하기도 한다. 약 150속 1,000종이 있다.
⑸ 황갈조식물(黃褐藻植物:Chrysophyta):단세포로 된 조류이다. 엽록소 a와 종류에 따라 c를 함유하고, 갈조소 등 크산토필계 색소를 가지고 있으며 광합성을 한다. 동화산물은 류코신과 유지이며 녹말은 만들지 않는다. 이들은 흔히 편모가 1개 또는 2개 있고, 펙틴질 또는 규산질의 세포벽에 싸여 있는데, 편모가 없고 나출된 상태인 것도 있다. 세포분열에 의한 무성생식이 보편적이지만, 유성생식을 하는 종류도 알려져 있다. 학자에 따라 갈색식물에 포함시키기도 한다. 약 300속 6,000종이 있다.
⑹ 갈조식물(褐藻植物:Phaeophyta):체제상으로는 조류 중에서 가장 고등이고 모두 다세포체이며, 현미경적인 크기에서부터 수십 m에 달하는 거대한 종류도 있다. 대부분 바다에 사는데, 엽록소 a와 c, 갈조소를 가지고 광합성을 하며 동화산물은 라미나란(laminaran) 유지 등이다. 한해(寒海)에서 자라는 미역 모자반처럼 식용되는 종류가 많고, 알긴산의 원료 등 산업적으로 이용되기도 한다. 포자에 의한 무성생식과 배우자에 의한 유성생식으로 증식한다. 약 240속 1,500종이 있다.
⑺ 녹충식물(綠蟲植物:Euglenophyta):유글레나식물이라고도 한다. 유글레나로 대표되는 이들은 편모를 가진 단세포이고 대부분이 민물에서 산다. 엽록소 a와 b를 가지고 있어 광합성을 하고, 독립영양생활을 하지만, 환경 조건에 따라서는 유기물을 섭취한다. 동화산물은 파라밀론(paramylon) 유지 등이다. 몸의 앞끝에 안점(眼點)이 있고 편모를 가지는 등 동물적인 특성이 있어 원생동물의 편모충류로 분류하기도 한다. 2분법에 의한 무성생식을 하며 유성생식은 하지 않는 것으로 알려져 있다. 약 25속 400종이 있다.
⑻ 녹조식물(綠藻植物:Chlorophyta):단세포체 군체 다세포체 사상체 비세포성 다핵체까지 온갖 체제를 가진 종류가 모두 포함되는데, 육상식물과 같이 엽록소 a와 b를 가지고 있어, 광합성 결과 녹말을 만든다. 민물에 살며 포자 등에 의한 무성생식과 체세포의 접합 또는 생식세포의 결합에 의한 유성생식을 한다. 약 500속 5,000종이 있다.
⑼ 차축조식물(車軸藻植物:Charophyta):민물에 사는 다세포식물로서 쇠뜨기와 비슷한 모양을 하며, 색소의 조성 동화산물 등이 같아 녹조류와 비슷하나 영양체의 성장 생식법 등이 다르다. 유성생식 기관의 특성이 특이하다. 엽록소 a와 b, 카로틴 크산토필(xanthophyll) 등의 색소를 가지며 동화산물은 녹말이다. 차축조속(Chara), 니텔라속(Nitella) 등이 여기에 속하는 대표적인 속이다.
