식물호르몬의 생리 작용

핵심 정리

식물호르몬은 식물 내부에서 생성되어 매우 낮은 농도로 존재하는 신호 분자다. 식물의 성장과 발달 전반을 조절하며, 배아 발생, 기관 크기 조절, 병원체 방어, 스트레스 내성, 생식 발달에도 관여한다. 동물에서는 호르몬 생성이 특수한 샘에 한정되지만, 식물에서는 각 세포가 호르몬을 만들 능력이 있다는 점이 다르다. 그래서 시험에서는 호르몬이 「어느 기관에서 나오는가」보다 「어느 조직에서 생산되어 어떤 경로로 운반되고 어떤 작용을 하는가」를 묻는 경우가 많다.

에틸렌은 메티오닌으로부터 모든 고등 식물 조직에서 생성되는 기체 호르몬이다. 에틸렌은 과실과 잎에서 하는 작용이 분명하다. 에틸렌은 과실의 성숙을 촉진하고 잎의 탈리를 유도한다. 이 성질을 이용하여 합성 성장 조절제인 에테폰이 에틸렌을 발생시키며, 에테폰은 면화나 파인애플 같은 작물의 성숙을 앞당기는 데 산업적으로 쓰인다.

지베렐린은 줄기 생장을 촉진하고 종자 휴면을 타파한다. 식물은 호르몬을 이용해 병원체 공격과 스트레스에 대응하는 방어 반응도 조절한다. 호르몬은 생산 장소, 운반 경로, 작용의 세 축으로 나누어 정리하면 선지를 가르기 쉽다.

같은 물질도 농도와 조직에 따라 작용이 달라질 수 있으므로 물질 이름만 보고 효과를 단정하면 틀리기 쉽다. 여러 호르몬은 서로 독립적으로만 작동하지 않고 함께 작용하므로, 한 호르몬의 효과만 떼어 단정하지 않아야 한다. 쟁점마다 생산 장소와 운반 경로, 작용을 묶어 살핀다.

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옥신의 생성·이동과 발근

옥신은 생성 장소와 이동 방향을 함께 묻는 쟁점이다. 옥신은 일반적으로 줄기 끝에서 생성되어 아래로 이동하며 정아우세를 일으킨다. 줄기 끝에서 나온 옥신이 아래로 이동하면서 곁눈의 생장을 억제하는 현상이 정아우세다. 따라서 생성 위치와 이동 방향을 한 쌍으로 기억해야 한다. 옥신 선지는 생산 장소, 이동 방향, 효과 가운데 무엇을 바꾸었는지 확인해야 한다.

옥신은 생합성 장소와 운반 방식도 따로 묻는다. 옥신은 주로 어린 조직에서 생합성되며 유세포를 통해 에너지를 소모하며 운반된다. 옥신의 효과는 뿌리에서도 나타난다. 옥신은 뿌리로 운반되어 근원기 형성을 촉진하고 발근을 돕는 식물호르몬이다. 식물이 햇빛을 향해 자라는 굴광성은 옥신의 재분배에 의해 일어난다.

에틸렌과 아브시스산의 낙엽 작용

낙엽에 관한 쟁점에서는 아브시스산과 에틸렌을 함께 비교해야 한다. 아브시스산은 원래 낙엽을 조절한다고 생각하여 그렇게 명명되었다. 아브시스산은 우산이끼를 제외한 모든 육상 식물에서 발생하며, 엽록체 및 기타 색소체에서 카로티노이드로부터 합성된다.

아브시스산은 노화와 낙엽을 촉진하고 휴면과 기공 폐쇄를 유도하는 식물생장조절물질이다. 두 호르몬 모두 낙엽과 관련되지만, 선지가 탈리를 유도하는 호르몬을 묻는지 노화와 낙엽을 촉진하는 호르몬을 묻는지 살펴야 한다.

지베렐린의 생산과 운반

지베렐린은 메발론산 경로를 거쳐 아세틸 CoA로부터 합성되는 디테르펜이다. 지베렐린은 주로 종자에서 생산되며, 목부와 사부를 통해 위아래 양방향으로 운반된다. 지베렐린의 효과는 개화 조절까지 포함하여 폭넓게 묻는다. 지베렐린은 휴면 타파, 개화 촉진, 줄기 신장에 관여한다.