잎의 구조와 기공

중학교생물CO₂ 흡수와 수분 손실이 연동된 정상 상태 모델을 보여 주는 잎 해부 구조의 3차원 모식도

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이 실험 소개

잎의 단면을 살펴보고 공변세포의 열림 정도를 조절해 보세요. 이산화탄소 접근성, 빛, 습도가 광합성 흡수와 수분 손실에 어떤 영향을 미치는지 비교하면서 주요 조직의 기능을 알아보세요.

학습 목표

  • 큐티클, 표피, 엽육, 관다발 조직, 기공을 찾아보세요.
  • 기공을 열 때 발생하는 탄소 획득과 수분 손실의 상충 관계를 설명하세요.
  • 수동 기공 제어와 생리적 조절을 완전히 재현하는 모델을 구분하세요.

사용 방법

  1. 1잎의 각 층을 클릭해 기능을 확인하세요.
  2. 2다른 조건을 일정하게 유지한 채 기공을 열고 닫으세요.
  3. 3빛을 0으로 낮추고 흡수량과 수분 손실을 각각 살펴보세요.
  4. 4습도를 포화 상태까지 높이고 물 이용 비율을 비교하세요.

모델

세포 간극의 CO₂는 확산과 흡수가 일치하도록 계산됩니다.
수분 손실은 전도도와 수증기압 차를 사용합니다.

가정

  • 절개도는 관찰하기 쉽도록 조직 층을 분리해 보여 주며, 축척에 맞춘 해부학적 재현도가 아닙니다.
  • 전도도는 0.003에 기공 개방도의 제곱에 0.2를 곱한 값을 더한 것이며, 단위는 공기 1몰당 제곱미터 초당입니다. 잔류 전도도는 아직 규명되지 않은 표면 경로를 나타냅니다.
  • 정상 확산 평형에서는 내부 CO₂ 농도를 빛과 내부 CO₂ 농도에 따라 포화되는 흡수 법칙과 함께 구합니다. 광합성 호흡과 외부 경계층은 고려하지 않습니다.
  • 수증기 전도도는 CO₂ 전도도의 1.6배이며, 총압 101.3 kPa에서의 수증기압 차이를 사용합니다.
  • 기공의 개폐는 수동으로 이루어집니다. 이 모델은 어둠 속에서 기공을 자동으로 닫거나 호르몬 또는 잎의 수분 상태에 반응하지 않습니다.

수업에서 해 보기

  1. Q1광합성에 의한 흡수가 0이어도 수동으로 연 기공에서 수분이 손실될 수 있는 이유는 무엇인가요?
  2. Q2물 플럭스가 0일 때 물 이용 비율을 정의할 수 없는 이유는 무엇인가요?

자주 묻는 질문

실행 버튼이 없는 이유는 무엇인가요?

표시되는 해부 구조와 기체 플럭스는 정상 상태 실험입니다. 조절기를 움직이면 다른 상태가 즉시 준비됩니다.

기공이 열려 있다는 것은 항상 순 탄소 획득량이 더 많다는 뜻인가요?

이 모델은 호흡을 제외한 광합성 흡수량을 보여 줍니다. 식물 전체의 순 획득량이나 모든 스트레스를 예측하지는 않습니다.