식물호르몬중에서 옥신의 생리적 기능을 서술해 주세요.

핵심 개념

옥신(Auxin)은 식물의 줄기 끝이나 어린 잎에서 생성되어 세포의 신장 생장을 조절하는 가장 대표적인 식물호르몬입니다. 식물체 내에서 방향성을 가지고 이동하는 극성 이동 특성을 가지며, 농도에 따라 줄기와 뿌리의 생장에 상반된 영향을 미칩니다.

옥신의 주요 생리적 기능

1. 세포 신장 촉진: 산성 신장설에 의해 세포벽을 느슨하게 만들어 세포의 크기를 키웁니다.
2. 정단우성(Apical Dominance) 유지: 줄기 끝의 주아에서 생성된 옥신이 아래로 이동하며 측아(곁눈)의 발달을 억제합니다.
3. 부정근 형성: 삽목 시 줄기의 하단부에 작용하여 뿌리의 발생을 유도합니다.
4. 굴성 조절: 빛의 반대 방향이나 중력 방향으로 농도가 높아져 줄기가 빛을 향하거나 뿌리가 땅으로 향하게 하는 굴광성과 굴지성을 조절합니다.
5. 낙엽 및 낙과 방지: 잎이나 열매의 기부에 이층(Abscission layer)이 형성되는 것을 억제하여 조기 탈락을 막습니다.
6. 유관속 조직 분화: 형성층의 세포 분열을 촉진하고 목부(Xylem)의 분화를 유도합니다.
7. 열매 발달: 수분 후 씨앗에서 생성된 옥신이 씨방의 발육을 촉진하여 열매를 성숙시킵니다.

시험 포인트

1. 농도별 반응 차이: 줄기 생장 촉진 농도에서는 뿌리의 생장이 억제된다는 점을 주의해야 합니다.
2. 이동 특성: 중력의 방향과 관계없이 형태학적 선단부에서 기부로만 이동하는 극성 이동(Polar transport)을 수행합니다.
3. 제초제 활용: 2,4-D와 같은 고농도의 합성 옥신은 광엽잡초를 선택적으로 제거하는 제초제로 사용됩니다.
4. 산성 신장설($Acid\ Growth\ Hypothesis$): 옥신이 세포막의 수소 이온($H^+$) 펌프를 활성화하여 세포벽의 pH를 낮추는 기작을 이해해야 합니다.

옥신 농도에 따른 생장 반응

관련 용어

1. IAA(Indole-3-acetic acid): 식물체 내에 존재하는 가장 대표적인 천연 옥신입니다.
2. 트립토판(Tryptophan): 옥신 합성의 주요 전구물질인 아미노산입니다.
3. 이층(Abscission layer): 옥신 농도가 낮아지면 형성되는 낙엽 유발 세포층입니다.
4. 편편성장(Epinasty): 옥신 과다로 잎의 윗부분이 더 많이 자라 아래로 굽는 현상입니다.