호흡

 

생명의 특징중에서 오늘 주제는 '호흡'

 

ㅇ. 호흡이란 에너지를 가지고 있는 물질을 산화시키면서 에너지를 발생시키는 과정을 의미.

 

ㅇ. 에너지 : 생물은 계속적인 에너지의 공급이 있어야 살아서 제 기능을 발휘할 수 있다.

녹색식물은 광합성을 통하여 탄수화물을 직접 합성하여 에너지를 만들고 사용함.

(외부로부터 원료가 공급되지 않음. 즉, 최초의 생산자)

반면에 동물은 녹색식물이 만들어 놓은 에너지를 먹이로 섭취하여 해결.(외부로 부터 공급받음)

 

ㅇ. 에너지 이용 측면 (동.식물의 차이):

식물은 움직이는데 (근육운동, 체온유지 등) 에너지를 소모하지 않음.

그러나 호흡은 동물이든 식물이든 상관없이 동일함. 광합성도 일종의 호흡이라 볼 수 있음.

 

ㅇ. 왼 그림은 씨앗에서부터 자라면서 호흡량과 광합성량의 변화르 나타냄.

오른 그림은 1일간 온도변화에 따른 광합성량과 호흡량의 변화와 이에 따른 순광합성의 변화.

 

광합성량이 일정수준에서 더 이상 늘어나지 않는 이유 : 엽량은 지속적으로 늘지 않기 때문임.

호흡량은 수목의 나이가 들어 갈수록 광합성을 할 수 없는 줄기와 뿌리의 체적이 증가하여 호흡량이

증가하는 반면 엽량은 상대적으로 적게 증가하거나 감소하여 결국 호흡량의 비율이 증가하게 된다.

 

ㅇ. 숲의 성숙도와 호흡량

어린숲일수록 왕성한 대사작용으로 단위당 호흡량이 증가.(엽량이 많고 살아있는 조직이 많기 떄문)

그러나 전체 광합성량에 대한 호흡량 비율은 줄어듬(노거수는 광합성량의 80~90%까지 호흡작용에 소모)

수목이 나이가 들수록 호흡량 비율이 늘어나는 것은 전체 조직에 대한 비광합성 조직 비율의 증가 때문.

어린 수목에서는 전체광합성량의 1/3가량 호흡작용, 참나무/소나무 혼효림은 약 1/2가량 호흡작용,

400년가량의 노거수림은 90%까지도 호흡작용으로 없어질 수도 있음.

 

ㅇ. 호흡율과 생장

호흡율이 증가하면 생장이 둔화하고, 호흡율이 낮아지면 생장량이 증가함.

* 광합성량에 대한 호흡율 : 노령림 90%, 혼림(활엽+침엽) 50%, 열대우림 : 60~70%

 

ㅇ. 온도가 올라 갈수록 호흡량은 증가.

수목이 생장하기 적합한 최적온도는 25˚ C 전후.

(가을에 과일이 커지고 당도가 높아지는 이유 :

이른 가을 기온이 서늘해 지면 일정기간 광합성량은 여름 수준으로 유지되어 생장은 빨라지고,

호흡량은 급격히 감소하여 순광합성량이 높아지므로 집중적으로 과일에 탄수화물이 축적된다.)

 

ㅇ. 수목은 야간에 광합성을 중단하고 호흡만 수행하는데,

야간온도가 주간보다 낮아야 수목이 정상적으로 자랄 수 있다.(온도주기 : thermoperiodism).

야간의 호흡작용을 최소로 억제해야 광합성으로 고정한 탄수화물을 비축하고 생장에 최대한 활용.

온도가 떨어졌을때 비축량이 많아지긴 하나 온대림은 밤에 호흡으로 모두 소비한다.

 

ㅇ. 추운지방의 수목이 곧고, 길게 자라는 이유 :

햇빛 받는 기간이 길다(백야), 해가 비추는 각도가 비스듬하여 광합성양이 많아진다, 유기물 축적이

많다.(열대우림은 Recycle 기간이 짧고, 양분 축적이 어렵다)

 

ㅇ. 수목 부위별 호흡활동 : 잎 32%, 굵은 가지나 수간 (수피와 형성층 주변) 60%, 뿌리 8%