식물의 특징

지구상 생물체는 동물과 식물로 구분할 수 있는데, 식물에는 동물과 구별되는 특징이 있습니다. 식물과 동물의 차이, 식물 세포의 구조, 박테리아와 바이러스, 광합성의 의미를 통해 식물에 어떤 특징이 있는지 알아보도록 하겠습니다.

식물과 동물의 차이

동물과 식물에는 중요한 생물학적 차이가 있습니다. 동물과 식물은 근본적으로 생명을 유지해 나가는 방법이 다르며, 대부분의 동물이 움직일 수 있는 반면에, 거의 모든 식물은 한 장소에 고정되어 있습니다. 동물은 활동하고 성장하기 위해서 식물이나 다른 동물을 먹고 물을 섭취하며, 공기 중에 있는 산소를 호흡합니다. 그리고 동물은 신경계와 눈, 귀같이 전문화된 감각 기관을 가지고 있습니다. 반면 식물은 토양 속에서 수분을 흡수하고, 광합성 작용에 의해 스스로 양분을 합성합니다. 즉, 식물은 물과 이산화탄소를 혼합하여 당분을 만들기 위해서 빛에너지를 이용하며, 그 부산물로서 산소가 생겨납니다. 이러한 광합성 작용을 가능하게 하는 색소를 엽록소라고 합니다. 대부분의 식물은 이 엽록소 때문에 녹색을 띠게 됩니다. 식물과 동물은 모두 세포로 구성되어 있지만, 식물 세포는 동물 세포와는 달리 단단한 세포벽을 가지고 있으며, 분화된 감각기관이나 신경계는 가지고 있지 않습니다. 단지 매우 적은 수의 벌레잡이 식물만이 무기물과 양분을 섭취하기 위하여 곤충들을 잡아먹습니다.

 

식물 세포의 구조

식물 세포의 구조를 살펴보면, 세포막이 셀룰로오스로 만들어진 외부벽인 세포벽을 생성하는데, 이 세포벽은 세포 안과 밖의 물질의 흐름을 도와주며 조절합니다. 그리고 얇은 세포막이 세포 속의 젤리 같은 내용물인 세포질을 에워싸고 있습니다. 이 속에는 세포의 소기관이라고 할 수 있는 세포 내의 모든 작용 기관이 있는데, 액포, 소포체, 핵, 미토콘드리아, 엽록체가 있습니다. 하나씩 자세하게 살펴보도록 하겠습니다. 세포질의 모든 곳 핵과 세포막 사이의 화학 작용을 돕는 소포체가 있습니다. 그리고 세포의 중심부에 수분으로 채워진 공간인 액포가 있습니다. 이 액포는 식물이 수분을 흡수하면 넓어지고, 건조해지면 좁아집니다. 핵은 세포 통제의 중심부로서 핵막으로 둘러싸여 있고, 세포의 기능을 조절하는 유전적 물질을 포함하고 있습니다. 세포질 내에 있는 또 다른 부분인 미토콘드리아는 에너지 생성의 중심부입니다. 대개 타원형이며, 세포의 발전소라고 부르기도 합니다. 이 미토콘드리아와 유사한 엽록체는 녹색의 색소인 엽록소를 포함하고 있으며, 당분을 만들기 위해 빛에너지를 받아들입니다.

 

박테리아와 바이러스

박테리아는 단세포 생물로서 식물로 분류되기도 하고 동물로 분류되기도 합니다. 그 이유는 박테리아의 세포 구조가 식물처럼 매우 단순하지만 광합성을 하지는 않기 때문입니다. 단세포 식물에는 유글레나처럼 연못에 사는 생물도 포함됩니다. 이 단세포 생물들은 광합성을 할 뿐만 아니라 동물처럼 음식물을 분해할 수도 있습니다. 이 박테리아의 세포에는 핵, 미토콘드리아, 엽록체는 없지만 바이러스와는 달리 독립적이고 자유롭게 성장, 번식합니다. 박테리아 세포는 막에 의해 둘러싸여 있고 어떤 박테리아 세포는 보호막을 생성하기도 합니다. 하등 식물의 또 다른 유형에는 바이러스가 있습니다. 이 바이러스는 생물과 무생물의 중간 형태로 간주되는데, 10만 배 또는 그 이상으로 확대해야 식별이 가능할 정도로 크기가 매우 작습니다. 하나의 바이러스 세포는 단백질층과 유전 물질의 핵심부로 구성되어 있습니다. 바이러스가 숙주 세포에 침투하면 유전 물질은 세포의 화학적 성질을 이어받아 숙주 세포 내에 새로운 바이러스를 대량 생산합니다.

 

식물에게만 있는 광합성 과정과 그 의미

세포는 물, 산소, 양분 등의 에너지원이 없으면 살 수 없습니다. 동물 세포는 식물성 또는 동물성 물질을 섭취한 뒤, 그것으로부터 필수 영양소와 에너지를 얻기 위해서 복잡한 화학 물질을 분해합니다. 그리고 외부로부터 산소와 물을 흡수합니다. 이와 반대로 식물 세포는 이산화탄소와 물을 재료로 태양의 빛에너지를 이용하여 당분을 합성하는데, 이것을 '광합성'이라고 합니다. 그 후, 식물 세포는 합성한 당분을 다른 영양분으로 재합성하거나 분해하여 에너지를 얻습니다. 잔디부터 참나무에 이르기까지 전형적인 현화식물, 즉 꽃을 피우는 식물은 뿌리를 이용하여 흙으로부터 물과 무기염을 빨아들입니다. 그리고 이산화탄소는 잎에 있는 작은 구멍(기공)을 통해서 식물 내부로 흡수됩니다. 식물은 낮 동안에 빛을 이용하여 당분을 만들며, 그때 부산물로 만들어진 산소는 잎의 기공을 통하여 밖으로 내보냅니다. 밤이 되면 이 산소를 이용하여 당분을 분해합니다.