식물의 호흡
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호흡이란 생물이 포도당과 같은 양분을 분해하여 생명활동에 필요한 에너지를 얻는 과정이다. 모든 생물은 호흡을 하여 살아가는데 필요한 에너지를 얻는다. 호흡에는 포도당과 산소가 필요하다. 에너지원인 포도당은 식물이 광합성을 하여 스스로 얻고, 포도당 분해에 필요한 산소는 잎의 기공, 줄기, 뿌리 등으로 흡수된다. 포도당 분해 과정에서 생성된 이산화탄소는 광합성에 쓰이거나 식물체 밖으로 방출되며, 물은 식물체 내에서 쓰이고 여분은 배출된다.
호흡은 세포의 미토콘드리아에서 주로 일어난다. 미토콘드리아는 세포에서 영양소를 분해하여 생명활동에 필요한 에너지를 만드는 장소다. 식물에서 호흡은 잎 뿐 만 아니라 뿌리, 줄기 등 식물체를 구성하는 모든 살아있는 세포에서 항상 일어난다.
광합성을 했을 때 생성되는 포도당과 산소는 호흡에 필요한 물질이고, 호흡으로 생성되는 이산화탄소와 물은 광합성에 필요한 물질이다. 식물은 광합성으로 만들어진 물질을 호흡에 이용하고 호흡으로 생성된 물질을 광합성에 이용한다.
호흡과 달리 광합성량은 빛의 세기에 따라 달라지기 때문에, 낮과 밤에 식물을 출입하는 기체가 달라진다. 낮 동안에는 광합성과 호흡이 함께 일어난다. 이때 빛의 세기가 강해서 광합성량이 호흡량보다 많으면 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출한다. 그런데 빛의 세기가 강하지 않아서 광합성량과 호흡량이 같으면 외관상 기체의 출입이 없다. 밤 동안에는 광합성이 일어나지 않고 호흡만 일어나기 때문에 식물은 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출한다.
빛이 비치는 낮동안 잎에서 포도당이 만들어진다. 이 포도당은 물에 녹지 않는 녹말로 바뀌어 잎 속의 엽록체에 저장된다. 밤이 되면 녹말은 물에 녹는 당으로 바뀌어 체관을 통해 식물체의 각 부분으로 이동한다.
체관을 통해 식물체의 각 부분으로 이동한 양분은 세포의 생명활동에 필요한 에너지원이 되거나 식물체를 구성하는 물질을 만드는데 쓰인다. 사용되고 남은 양분은 녹말, 지방, 단백질과 같이 다양한 형태로 전환되어 식물의 종류에 따라 줄기, 뿌리, 열매 등에 저장된다. 고구마는 녹말로 전환되어 뿌리에, 감자는 녹말로 전환되어 줄기에 저장된다. 양파는 포도당으로 줄기에, 땅콩은 지방으로 전환되어 열매에, 콩은 단백질의 형태로 열매에 저장된다.