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34.6: 식물 세포와 조직
목차

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Biology

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Education
Plant Cells and Tissues
 
전사물

34.6: 식물 세포와 조직

식물 조직(plant tissue)은 관련 기능을 수행하는 유사한 세포의 집합입니다. 다른 식물 조직은 그들만의 특별한 역할을 할 것이고 꽃, 열매, 줄기, 그리고 잎과 같은 기관을 형성하기 위해 다른 조직과 결합할 수 있습니다. 식물 조직의 두 가지 주요 유형은 분열조직(meristematic tissue; meristem)과 영구조직(permanent tissue)입니다.

식물의 1차적인 성장 조직인 분열조직은 자가 재생과 무기한 세포 분열이 가능합니다. 식물의 모든 세포는 분열조직에서 비롯됩니다. 분열조직은 식물 내부의 위치에 따라 정단분열조직(apical meristem), 측생분열조직(lateral meristem), 절간분열조직(intercalary meristem), 이렇게 세 가지 유형 중 하나로 분류됩니다. 정단분열조직은 뿌리와 줄기 끝에 있는 분열조직으로 식물 길이를 늘입니다. 측생분열조직은 줄기와 뿌리의 반경 부분에 존재하며 성숙하는 식물의 두께 또는 둘레를 늘립니다. 절간분열조직은 외떡잎식물에서만 발생하며, 마디사이(internode; 절간)와 잎몸(leaf blade; lamina)의 밑부분에서 잎몸의 길이를 늘입니다.

식물의 영구조직은 단순조직(simple tissue; 유사한 유형의 세포로 구성)이거나 복합조직(complex tissue; 다른 종류의 세포로 구성됨)입니다. 예를 들어, 표피조직(dermal tissue)은 외부 보호 덮개를 형성하는 단순 영구조직입니다. 이 조직은 식물을 물리적 손상으로부터 보호하고 가스 교환을 가능하게 합니다. 나무가 아닌 식물에서 표피 조직은 표피(epidermis)라고 불리는 꽉 채워진 세포층입니다. 왁스 표피 코팅인 각피(cuticle; 큐티클)는 잎과 줄기에 있고 수분 손실을 방지합니다. 표피는 다른 식물 기관에서 독특한 기능을 가지고 있습니다. 예를 들어 토양에서 흡수된 뿌리, 물, 미네랄은 표피를 통해 들어갑니다.

반면, 유관속조직(vascular tissue)은 복합조직의 예로, 물과 미네랄을 운반할 수 있는 조직입니다. 유관속계(vascular system)는 두 개의 특수 관속, 즉 물관부(xylem)와 체관부(phloem)로 구성됩니다. 물관부는 뿌리에서 식물의 여러 부분으로 물과 미네랄을 전달하며, 다음과 같은 세 가지 종류의 세포로 구성되어 있습니다. 물관세포(xylem vessel cell), 헛물관세포(tracheid cell), 물관부유세포(xylem parenchyma cell)입니다. 체관부는 광합성 부위에서 식물의 여러 부분까지 유기 화합물을 전도합니다. 체관부는 다음과 같은 네 가지 종류의 세포를 포함합니다: 체세포(sieve cell; 광합성을 함), 체관부유세포(phloem parenchyma cell), 동반세포(companion cell; 반세포), 체관부 섬유세포(phloem fiber cell). 줄기에서 물관부와 체관부는 함께 관다발(vascular bundle)이라고 불리는 구조를 형성합니다. 뿌리에서는 이것을 유관속주(vascular cylinder) 또는 중심주(vascular stele)라고 합니다.

유세포, 후각세포, 후벽세포

식물 해부학적 구조는 네 가지 주요 기관(뿌리, 줄기, 잎, 꽃)으로 나뉩니다. 이런 기관은 각각 세 가지 조직 유형으로 나뉠 수 있습니다. 예를 들어 잎은 표피조직, 유관속조직, 그리고 기본조직(ground tissue)이라는 세 개의 조직으로 구성되어 있습니다. 또한, 이러한 조직은 각각 최대 세 가지 세포 유형, 즉 유세포(parenchyma cell), 후벽세포(sclerenchyma cell), 후각세포(collenchyma cell)로 구성됩니다.

유세포는 살아있고, 물질대사가 활발하며, 보통 얇고 유연한 1차세포벽(primary cell wall)으로 둘러싸여 있습니다. 일반적으로, 유세포는 초본 종자식물(herbaceous seed plant)에서 발견되는 세포의 90퍼센트를 차지합니다. 이것들은 종종 줄기나 뿌리의 피층(cortex)이나 수(pith; 속), 그리고 많은 열매의 과육 조직에서 발생합니다. 대부분의 유세포는 분열 능력을 유지하여 상처 치유와 조직 재생에 필수적입니다. 게다가, 유세포는 광합성, 저장, 수송과 같은 식물에서 특별한 기능을 수행하며, 물관부과 체관부 사이에 영양분을 교환하는 경로를 형성함으로써 관속 조직을 돕습니다.

후각세포 역시 살아있으며, 식물을 지탱하고 구조를 제공하는 불규칙한 두꺼운 세포벽으로 구성되어 있습니다. 후각세포는 가장 덜 흔한 세포 유형이고 셀룰로스(cellulose)와 펙틴(pectin)으로 구성된 세포벽을 가지고 있습니다. 어린 줄기와 잎맥(leaf vein)의 표피 조직은 후각세포로 구성되어 있습니다. 후각세포에는 세포벽 두께의 위치와 패턴에 따라 각우후각세포(angular collenchyma cell), 환상후각세포(annular collenchyma cell), 판상후각세포(lamellar collenchyma cell), 간극후각세포(lacunar collenchyma cell), 이렇게 네 가지 종류가 있습니다.

후벽세포는 키가 큰 식물에서 보호 조직 또는 지지 조직을 형성합니다. 이 세포들은 성숙기에 제한된 생리적 활동을 가지고 있고 보통 죽습니다. 후벽세포는 셀룰로스, 헤미셀룰로스(hemicellulose), 리그닌(lignin)으로 이루어진 두꺼운 2차 층을 가진 세포벽을 가지고 있습니다. 셀룰로스의 방향은 다양한 압축력과 인장력을 받는 식물 기관의 강도, 유연성, 강성의 다양한 조합을 제공합니다. 후벽세포는 섬유세포(fiber cell), 보강세포(sclereid cell), 그리고 물을 전달하는 후벽세포, 이렇게 세 가지 다른 형태로 발생합니다.

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