식물 생장과정의 중요 요소 식물호르몬

씨앗에서부터 발아하고, 줄기와 잎을 뻗고, 꽃을 피우고, 시들게 되는 식물의 모든 생장과정에는 여러 가지의 식물호르몬이 관여합니다. 식물호르몬은 식물의 종류와는 상관없이 널리 존재하고, 적은 농도로 큰 영향을 미칩니다. 대표적인 식물호르몬 5가지 옥신, 지베렐린, 사이토키닌, 앱시스산 그리고 에틸렌을 소개해 드리도록 하겠습니다.

식물호르몬 중 가장 먼저 발견된 옥신은 식물의 발달, 굴성, 세포의 신장에 관여하는 호르몬입니다. 식물을 햇빛이 드는 곳에 두면 해 쪽으로 식물이 굽어지는 것을 볼 수 있는데, 그 원인은 식물의 정단에서 생성된 옥신이 빛을 받지 않는 쪽으로 이동하여 해당 부분만 신장시키기 때문입니다. 옥신이 세포 내로 유입되면 세포 내부의 수소이온이 세포 밖으로 펌핑되면서 세포벽이 산성화되고 셀룰로스 결합이 끊어짐에 따라 벽이 느슨해지면서 세포가 성장할 수 있게 됩니다. 줄기의 한쪽면의 세포만 성장이 촉진되면 성장하지 않은 쪽을 향해 굽게 되겠죠! 지베렐린은 뿌리에서 생성되어 체관으로 이동하며 약 100가지가 존재하지만 대부분의 식물은 Gibbrellin A1만 가집니다. 지베렐린은 종자의 발아, 노화방지, 식물의 키 성장에 관여합니다. 지베렐린이 씨앗의 배에서 배젖의 호분층으로 분비되면 호분층 세포들이 α-amylase라는 효소를 분비하고 α-amylase가 배젖(녹말)을 분해하면서 식물이 생장하는 데 이용할 수 있는 당을 만들게 됩니다.

출처 : http://www.vce.bioninja.com.au/aos-2-detecting-and-respond/coordination–regulation/plant-hormones.html

사이토키닌은 식물의 뿌리, 배, 과일에서 생성되어 다른 부위로 이동하며 곁눈 생장 촉진, 세포분열 촉진, 잎의 노화방지 등에 관여합니다. 사이토키닌은 옥신과 함께 식물의 발달방향을 결정합니다. 두 호르몬의 농도가 같으면 정상적인 세포분열이 진행되지만 옥신의 농도가 사이토키닌보다 높으면 해당 부분은 뿌리로 분화합니다. 반대로 사이토키닌의 농도가 더 높으면 해당 부분은 잎과 줄기로 분화합니다. 에틸렌은 식물의 여러 부위에서 생성되며, 세포벽을 분해시켜 과일이 성숙되게 하고 녹말과 지방산을 분해하여 단맛을 갖게 해주며 잎의 탈락을 유도하는 역할을 합니다. 에틸렌은 가스형태의 호르몬이며 냉장고에 잘 익은 사과를 넣어두면 옆에 있는 다른 과일 또한 잘 익게 되는 것을 통해 쉽게 관찰할 수 있습니다.

마지막으로 앱시스산은 식물이 물이 부족할 때 생산하는 화학전달자입니다. 물을 더 잃지 않기 위해 잎에 있는 기공을 닫게 합니다. 이는 앱시스산이 포타슘이온을 유출시켜 세포 내부의 팽압을 감소시키면서 기공이 열리지 않게 합니다. 이외에도 많은 식물호르몬이 존재하며 이들은 서로 상호작용하면서 식물의 생애를 결정합니다. 식물의 생장을 조절하기 위해 현재는 합성된 식물호르몬 또한 널리 사용되고 있습니다.

알리미 22기 김민지 | 생명과학과 16학번