탄수화물 대사에 대해 간략히 알려줘

[기본서 내용]

수목의 탄수화물 대사는 광합성을 통해 에너지를 합성하고, 이를 체내 각 부위로 운반하여 생장과 호흡의 원료로 사용하거나 저장하는 핵심적인 과정입니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

1. 탄수화물의 기능과 종류

• 기능: 세포벽의 주요 성분(cellulose)이 되어 몸체를 지탱하고, 에너지 저장 물질(starch) 및 운반 수단(sucrose)으로 활용됩니다. 또한 삼투압 조절을 통해 내한성을 높이는 역할도 합니다.
• 종류:
  • 단당류: 포도당(glucose), 과당(fructose) 등 대사의 기본 단위입니다.
  • 소당류(올리고당류): 설탕(sucrose)이 대표적이며, 수목 내 탄수화물 이동의 주된 형태입니다.
  • 다당류: 녹말(starch)은 주요 저장 형태이며, 셀룰로오스(cellulose)는 세포벽의 골격을 이룹니다.

2. 탄수화물의 합성 및 전환

• 탄수화물은 잎의 엽록체에서 광합성을 통해 합성됩니다.
• 체내에서 전분과 설탕은 효소의 작용에 의해 서로 쉽게 전환됩니다. 특히 겨울철에는 전분이 설탕으로 분해되어 세포액의 농도를 높임으로써 빙점을 낮추고 내한성을 증진시킵니다.

3. 탄수화물의 운반 (압류설)

• 운반 조직: 사부(체관부)를 통해 이동합니다. 피자식물은 사관세포, 나자식물은 사세포를 이용합니다.
• 운반 원리: 압류설(Münch의 압력유동설)에 의해 설명됩니다. 잎과 같은 공급원(source)에서 사부로 설탕이 적재되면 삼투압에 의해 수분이 유입되어 팽압이 높아지고, 상대적으로 팽압이 낮은 수용부(sink)로 설탕 용액이 밀려 내려가는 원리입니다.
• 이동 방향: 성숙한 잎(공급원)에서 분열조직, 뿌리, 열매(수용부) 등 탄수화물을 필요로 하는 곳으로 이동합니다.

4. 탄수화물의 축적과 계절적 변화

• 저장 장소: 살아있는 유세포(방사유조직, 종축유세포)에 주로 저장됩니다.
• 계절적 변화:
  • 낙엽수: 가을철 낙엽 직전에 탄수화물 농도가 최고치에 달하며, 이른 봄 새순 생장에 저장 탄수화물을 소모하므로 늦은 봄에 최저치에 도달합니다.
  • 상록수: 낙엽수에 비해 계절적 변화 폭이 적으며, 봄철 새순 생장 시 구엽의 광합성 산물과 저장 양분을 함께 사용합니다.

5. 가을 단풍과의 관계

• 가을철 기온이 낮아지고 광합성이 계속되면 잎에 안토시아닌과 같은 색소가 합성됩니다. 이때 맑고 서늘한 날씨는 광합성을 촉진하고 호흡을 억제하여 탄수화물 축적을 돕기 때문에 더욱 선명한 단풍이 들게 됩니다.