1. 잎의 구조
(1) 잎의 외부 구조
① 쌍떡잎식물 : 얇고 넓적한 잎몸을 잎자루가 받치고 있다.
② 외떡잎식물 : 좁고 긴 잎몸 아래 잎집이 줄기를 싸고 있다.
(2) 잎의 내부 구조
① 표피 조직 : 잎의 바깥쪽을 싸고 있는 한 겹의 세포층으로 잎의 뒷면에 공변 세포와 기공을 가지고 있다. 표피 조직에는 엽록체가 없기 때문에 투명한 색을 띤다.
② 책상 조직 : 잎의 앞면 표피 바로 아래에 있는 세포 조직으로 엽록체를 가지는 세포들이 빽빽하게 배열되어 있기 때문에 광합성이 가장 활발하게 일어난다.
③ 해면 조직 : 책상 조직 아래에 엽록체를 가지는 세포들이 엉성하게 배열되어 있어 기체가 확산될 수 있는 통로를 형성한다.
④ 잎맥 : 잎에 있는 관다발로 물과 양분의 이동 통로이다. 잎새를 지탱하는 역할을 하며, 줄기와 뿌리까지 연결되어 있다.
⑤ 공변 세포 : 표피 세포가 변형된 것으로, 엽록체가 있어서 광합성을 할 수 있다.
⑥ 기공 : 2개의 공변 세포가 모여 1개의 기공을 이룬다. 식물체 내로 공기와 수증기가 드나드는 통로이다.(기체 교환, 증산작용)
2. 증산 작용
(1) 증산 작용 : 잎의 기공을 통해 식물체 내의 수분이 수증기 형태로 바뀌어 공기 중으로 증발하는 현상을 말한다.
(2) 증산 작용의 조절
① 기공은 빛이 있고 광합성이 활발한 낮에는 열리고, 빛이 없는 밤에는 닫힌다.
(3) 증산 작용이 활발하게 일어나는 조건
| 빛 | 온도 | 습도 | 바람 | |
| 기공이 열릴 때 | 있을 때 | 높을 때 | 낮을 때 | 있을 때 |
| 기공이 닫힐 때 | 없을 때 | 낮을 때 | 높을 때 | 없을 때 |
(4) 증산 작용의 의의
① 식물체 내부의 수분 상승의 원동력이다.
② 식물체의 체온을 조절한다.
③ 식물체 내의 수분량 조절을 담당한다.
④ 식물체 내의 물질의 농도를 조절한다.
(5) 식물체 내부의 수분 상승 요인
3. 광합성
(1) 광합성 : 식물이 빛에너지를 이용하여 물과 이산화탄소를 원료로 포도당과 산소를 만드는 과정이다.
| 물 + 이산화탄소 --- 햇빛(엽록체) ---> 포도당 + 산소 |
(2) 광합성이 일어나는 장소 : 잎에 있는 엽록체이다.
(3) 광합성의 재료
① 빛에너지 : 엽록체에 있는 엽록소가 빛에너지를 흡수한다. 만약, 빛을 차단하면 광합성이 일어나지 않는다.
② 물 : 뿌리에서 흡수된 물이 물관을 따라 잎으로 이동한다.
③ 이산화탄소 : 잎의 기공을 통해 공기 중의 이산화탄소를 흡수한다.
(4) 광합성 산물
① 포도당 : 광합성을 통해 만들어지는 유기 양분으로 녹말의 형태로 잎에 이시로 저장된다. 녹말은 요오드-요오드화칼륨 용액을 이용하여 확인 할 수 있다.
② 산소 : 호흡에 사용되고 남은 산소는 기공을 통해 배출된다.
(5) 광합성에 영향을 미치는 환경 요인
① 빛의 세기 : 빛의 세기가 강할수록 광합성량은 증가하지만 광포화점 이상의 빛의 세기에서는 더 이상 증가하지 않는다.
② 이산화탄소의 농도 : 이산화탄소의 농도가 증가할수록 광합성량이 증가하지만 한계(약 0.1%)에 도달하면 광합성량이 증가하지 않는다.
③ 온도 : 약 35 ~ 37℃ 부근에서 광합성이 가장 활발하고 40℃ 이상에서는 광합성량이 급격히 떨어진다.
4. 식물의 호흡
(1) 호흡 : 생물체가 유기 양분을 산화시켜 생활에 필요한 에너지를 얻는 과정이다.
유기 양분(포도당) + 산소 → 물 + 이산화탄소 + 에너지
(2) 식물에서의 기체 교환
(3) 광합성과 호흡의 비교
구분
광합성
호흡
일어나는 장소
엽록체를 가지는 세포
모든 세포
시간
빛이 있을 때
항상
흡수하는 기체
이산화탄소
산소
방출하는 기체
산소
이산화탄소
유기물
합성
분해
에너지
저장
방출
(4) 호흡의 결과 확인 실험(싹튼 콩)
① 방출된 에너지에 의해 온도가 상승한다.
② 이산화탄소의 발생 : 석회수가 뿌옇게 흐려지거나 BTB 용액이 황색으로 변한다.
③ 삶은 콩에서는 호흡이 일어나지 않으므로 변화가 나타나지 않는다.
