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수목생리학96

수목 체내 질소의 계절적 변화 목본식물에서는 질소 함량이 가을과 겨울에 가장 높아지며, 저장된 질소를 이용하여 봄철에 줄기 생장이 시작되면 줄어들다가 생장이 멈추면 다시 증가한다. 이런 계절적 변화는 낙엽수와 상록수 모두에서 관찰된다. 봄철 새로운 줄기가 자랄 때는 주로 겨울에 목부와 사부에 저장된 질소가 이동하여 새로운 잎과 가지를 형성하게 되는데, 이때 토양에서의 질소 흡수는 비교적 적다. 연중에서 질소 함량이 가장 적은 시기는 봄철에 줄기 생장이 가장 활발한 시기이며, 이후 생장량이 줄거나 멈추면 다시 증가하는 경향을 보인다. 연중을 한번 이상 줄기가 자라 올라오는 수종은 새로운 줄기가 자랄 때마다 질소 함량이 줄어든다. 가을이 되면 잎에 있는 질소가 가지로 이동하여 목부와 수피의 질소 함량은 한 겨울에 가장 많아진다. 목부와 .. 2024. 1. 12.
수목의 채내 질소 분포 수목의 체내 질소 함량은 조직의 종류, 조직의 성숙 정도와 나이, 계절에 따라 크게 다르다. 식물에서 질소는 몸의 구성 성분이 아니라 대사 활동에 직접 영향을 주기 때문에 주로 활발하게 성장하고 있는 부위에 집중적으로 분포한다. 광합성 조직인 잎, 분열조직인 눈과 뿌리 끝, 그리고 형성층과 같이 살아있는 조직에서는 질소 함량이 높은 반면, 지지 기능을 하는 2차 목부와 같은 중심 부위에는 질소 함량이 적다. 이에 따라 수목은 제한된 질소를 효율적으로 활용하기 위해 오래된 조직에서 새로운 조직으로 재분배한다. 수목의 여러 부위에서 질소 함량을 연령별로 살펴보면, 잎, 어린 가지, 어린 뿌리에 질소의 농도가 높은 것을 알 수 있다. 예를 들어, 사과나무의 경우 10월 중에는 총질소량의 75%가 지상부에 있으.. 2024. 1. 11.
수목의 질소대사 식물은 독립영양자로 광합성을 통해 탄수화물을 합성하여 에너지원으로 활용할 뿐만 아니라, 자체적으로 필요한 필수아미노산을 합성하는 능력을 갖추고 있어 독립적으로 살아갈 수 있다. 식물이 아미노산을 합성하기 위해서는 토양으로부터 무기질소를 흡수해야 한다. 1. 뿌리에서 흡수되는 형태 식물은 토양으로부터 질산태(NO3-) 형태로 질소를 흡수한다. 경작토양에서는 암모늄태(NH4+) 질소를 시비하더라도 질산화 박테리아에 의해 곧 질산태(NO3-) 형태로 바뀌어 토양 용액에 녹아 있기 때문이다. 그러나 식생천이가 극상에 도달한 침엽수림이나 초원지대는 토양산성화가 심하고 분해가 잘 안 되는 타닌이나 페놀화합물이 축적되면서 타감작용으로 질산화박테리아의 활동이 억제되어 토양 중에 암모늄태(NH4+)가 질소가 축적된다. .. 2024. 1. 10.
주요 질소 화합물과 기능 식물체 내의 질소화합물은 다음과 같이 크게 네 그룹으로 나눌 수 있다. ①아미노산과 단백질 그룹, ②핵산 관련 그룹, ③대사 중개물질 그룹, ④대사의 2차산물 그룹이다. 1. 아미노산과 단백질 그룹 아미노산은 단백질의 주요 구성성분으로, 탄소에 알칼리성을 띤 아미노기와 산성을 띤 카르복실기가 부착된 유기물을 의미한다. 주로 알려진 아미노산은 20가지인데, 식물과 동물 세포 모두에서 발견되며 그 외에도 다양한 종류가 존재한다. 식물의 단백질은 크기와 모양이 다양하며, 분자량은 최소 40,000Da 이상이다. 기능 또한 다양하여 원형질의 구성 성분, 효소, 저장물질, 전자전달 매개체 등으로 활용된다. 단백질은 세포막의 선택적 흡수 기능에 기여하며, 엽록체 내에서는 엽록소와 카로티노이드가 단백질에 부착되어 광.. 2024. 1. 9.
단백질과 질소대사 식물 내 단백질 양은 동물에 비해 적지만, 단백질은 생리적으로 중요한 역할을 한다. 식물 내 질소 함량은 광합성을 수행하는 잎에 상대적으로 많다. 소나무 잎의 경우 질소 함량은 건중량의 약 1.5%, 콩과식물의 잎은 약 3%로 높다. 그러나 목부는 거의가 셀룰로오스(탄수화물)로 되어 있어 질소함량이 매우 낮다. 지구 생태계에서 질소는 공기 중에 많지만, 식물이 활용 가능한 질소는 토양 속 이온 형태로 녹아 있어야 한다. 이 양은 제한적이어서,질소는 식물 성장에 제한요소가 되는 경우가 많다. 식물의 질소 요구량은 생장 속도와 연관이 있다. 따라서 생장이 빠른 작물은 많은 양의 질소를 필요로 하며, 질소 비료로 보충된다. 그러나 산림의 나무는 성장 속도가 느리기 때문에 적은 양의 질소를 필요로 하다. 산림에.. 2024. 1. 8.

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