탄수화물

핵심 개념

탄수화물(Carbohydrate)은 수목이 광합성을 통해 태양 에너지를 화학 에너지로 전환하여 생성한 유기화합물입니다. 수목의 생존에 필요한 에너지원, 세포벽을 구성하는 구조 물질, 미래를 대비한 저장 물질로서 가장 중추적인 역할을 담당합니다.

상세 설명

1. 탄수화물의 분류 수목 내 탄수화물은 분자 크기에 따라 단당류, 이당류, 다당류로 나뉩니다. 포도당과 과당은 대사의 기본 단위이며, 설탕은 수송에 적합한 형태이고, 전분과 셀룰로오스는 각각 저장과 구조 형성을 담당합니다.

2. 수송과 분배 광합성이 일어나는 잎(Source)에서 생성된 탄수화물은 주로 설탕(Sucrose)의 형태로 체관을 통해 필요한 부위(Sink)로 이동합니다. 일부 수종은 솔비톨이나 만니톨 같은 당알코올 형태로 수송하기도 합니다.

3. 저장 및 계절적 변화 수목은 남은 탄수화물을 비수용성인 전분(Starch) 형태로 유조직 세포에 저장합니다. 겨울철에는 내한성을 높이기 위해 저장된 전분을 가용성 당으로 전환하여 세포액의 농도를 높임으로써 어는점을 낮춥니다.

4. 구조적 기능 탄수화물의 중합체인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스는 세포벽의 골격을 형성합니다. 이는 수목이 수직으로 지탱할 수 있는 기계적 강도를 제공하며 외부 병원균의 침입에 저항하는 물리적 장벽이 됩니다.

시험 포인트

1. 수목 내 탄수화물의 이동 형태는 설탕(Sucrose)이 가장 일반적이라는 점이 자주 출제됩니다.
2. 계절별 탄수화물 함량 변화에서 가을에는 전분이 최대치이고, 겨울에는 설탕(가용성 당) 함량이 증가한다는 점을 암기해야 합니다.
3. C/N율(탄질비)은 수목의 영양 상태를 나타내며, 탄수화물이 질소에 비해 많을 때 화아분화가 촉진됩니다.
4. 광합성 화학식인 $6CO_{2} + 12H_{2}O + energy \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} + 6H_{2}O$ 과정을 이해해야 합니다.

관련 용어

1. 비구조적 탄수화물(TNC)
2. 체관 적재(Phloem loading)
3. 공급원(Source)과 수용부(Sink)
4. 당알코올(Sugar alcohol)
5. 화아분화(Flower bud differentiation)