stomataopening보고서

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목차

1. 실험제목
2. 실험날짜
3. 실험목적
4. 실험에 필요한 지식 및 이론
5. 실험 재료 및 기구
6. 실험방법
7. 실험 결과
8. 결과분석
9. 토의
10. Further Study
11. 참고자료

본문내용

1. 실험제목

The Mechanisms of Stomatal Opening

2. 실험날짜

2007년 11월 8일 목요일

3. 실험목적

기공개폐에 미치는 K+와 ABA의 영향을 알아본다.

4. 실험에 필요한 지식 및 이론

1. 증산과 광합성
식물의 유기물은 대기의 CO2로부터 기원하므로 이를 위하여 CO2를 충분히 받아 들여야만 한다. 이때 자신이 필요로 하는 물의 유실은 최대한 방지하여야 하며 광합성과 호흡 사이의 조절이 필요하다. 이를 위해 존재하는 특수 구조물이 stomatal complex이다.

2. 기공 (Stomatal complex)의 구조
1) 부세포 (Subsidiary cell): 공변세포에 인접하여 기공의 개폐에 영향을 준다. 식물 종에 따라 다양한 수가 존재하며, 없을 수도 있다.
2) 공변 세포 (Guard cell): 엽록체가 존재하며 광합성도 일어난다. 물의 손실을 방지하기 위하여 hair가 발달되거나 표피 안으로 함몰된 구조를 이루기도 한다. 공변세포는 세포벽의 한쪽이 목화 되어 있고 세포벽의 구조물인 셀룰로스 섬유가 방사상으로 배열되어있는 특징을 지니고 있어 세포 내 팽압 증가 시에 기공을 열리게 하는 원리가 된다.
그림







그림1. 기공의 구조.
외떡잎 식물의 공변세포는 핵이 양끝으로 퍼져있어 아령모양을 이루며 (A, B, C), 쌍떡 잎 식물의 공변세포는 콩팥모양을 하고있다(D, E, F).
A. D. 측면에서 본 모습.
B. E. 표면에서 본 기공장치의 모습
C. F. 표면에서 본 모습.
1. 공변세포 (guard cell)
2. 부세포 (subsidiary cell)




3. 기공의 개폐 기작
1) 낮 (빛이 있을 경우)
표피세포들 중에서 유일하게 엽록체를 지니고 있는 공변세포에서 광합성이 수 행되어 여러 유기산들이 합성되고 blue light에 의해 활성화되는 H+-펌프에 의해 H+ 농도구배를 이루게 된다. 이를 주요 원동력으로 사용하여 K+과 같은 이온이 유입된다. 결과적으로 공변세포 내의 삼투압이 커지게 되며 주변의 물이 공변세포 내로 유입되어 공변세포 내 팽압이 증가한다. 공변세포는 세포벽의 두께가 안쪽이 더 두껍고 셀룰로스 섬유가 방사상으로 배열되어 있는 구조적 특징을 가지고 있어 기공이 열리게 된다.

2) 밤 (빛이 없을 경우)
낮과 반대로 공변세포에서 광합성이 일어나지 않으며 유기산 합성과 이온의 유입도 일어나지 않는다. 한편, 엽육 세포가 물 부족을 느끼게 되면 식물 호르몬인 ABA가 증가하게 된다. ABA는 공변세포의 이온 채널과 H+-펌프의 활성을 저하시키게 된다. 따라서 물이 빠져나가게 되며 팽압이 줄어들고 기공은 닫히게 된다.

참고 자료

Ross C. W. (1974) Plant Physiology Laboratory Manual. Wadsworth Publishing Company, Inc. Belmont, California

Salisbury F. B. and C. W. Ross (1991) Plant Physiology. Fourth ed. Wadsworth Publishing Company, Inc. Belmont, California
http://165.132.32.25/~biology/sub/page_catalog.php?boardid=board_generalbioexp2&mode=view&no=7&start=0&search_str=&val=&CatNo=52
http://www.nativeplants.co.kr/bbs/zboard.php?id=story&no=6