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세포는 식물과 동물 모두에서 가장 작은 단위입니다. 박테리아는 단일 세포 유기체의 예이며, 성인 인간은 수조 개의 세포로 구성되어 있습니다. 세포는 중요한 것 이상입니다 – 우리가 알고있는 삶에 매우 중요합니다. 세포가 없으면 어떤 생명체도 생존 할 수 없습니다. 식물 세포가 없으면 식물이 없을 것입니다. 식물이 없으면 모든 생명체가 죽을 것입니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
조직으로 구성된 다양한 세포 유형으로 구성된 식물은 지구의 주요 생산자입니다. 식물 세포가 없으면 지구에서 아무것도 생존 할 수 없습니다.
식물 세포 구조
일반적으로, 식물 세포는 직사각형 또는 입방체 형태이며 동물 세포보다 더 크다. 그러나, 그들은 진핵 세포라는 점에서 동물 세포와 유사합니다. 즉, 세포 DNA가 핵 안에 둘러싸여 있음을 의미합니다.
식물 세포는 세포가 기능하고 생존하는데 필수적인 기능을 수행하는 많은 세포 구조를 함유한다. 식물 세포는 세포벽, 세포막 및 플라 스티드 및 액포와 같은 많은 막 결합 구조 (기관)로 구성된다. 세포의 가장 바깥 쪽을 튼튼하게 덮고있는 세포벽은 셀룰로오스로 만들어졌으며 세포 사이의지지를 제공하고 촉진합니다. 그것은 1 차 세포벽, 2 차 세포벽 및 중간 라멜라의 3 개의 층으로 구성된다. 세포막 (때때로 원형질막이라고도 함)은 세포벽 내부의 세포 외부입니다. 주요 기능은 강도를 제공하고 감염과 스트레스로부터 보호하는 것입니다. 반투과성이므로 특정 물질 만 통과 할 수 있습니다. 세포막 내부의 겔형 매트릭스를 세포질 또는 세포질이라고하며, 그 안에 다른 모든 세포 소기관이 발달합니다.
식물 세포 부품
식물 세포 내의 모든 소기관은 중요한 역할을합니다. Plastids는 식물 제품을 저장합니다. 액포는 물로 채워진 막 결합 소기관으로 유용한 물질을 저장하는 데에도 사용됩니다. 미토콘드리아는 세포 호흡을 수행하고 세포에 에너지를 제공합니다. 엽록체는 녹색 색소 엽록소로 구성된 길거나 원판 모양의 플라 스타입니다. 광합성을하는 과정을 통해 빛 에너지를 포착하여 화학 에너지로 변환합니다. 골지체는 단백질이 분류되고 포장되는 식물 세포의 일부입니다. 단백질은 리보솜 (ribosomes)이라 불리는 구조 내부에 조립됩니다. 소포체는 물질을 운반하는 막으로 덮인 소기관입니다.
핵은 진핵 세포의 독특한 특성입니다. 그것은 핵 외피라고 알려진 이중 막에 의해 결합 된 세포의 제어 센터이며, 물질이 그것을 통과하게하는 다공성 막입니다. 핵은 단백질 형성에 중요한 역할을합니다.
식물 세포의 종류
식물 세포는 식도, 실질, 경화증, 콜렌 키마 및 목질 세포를 포함하여 다양한 유형으로 나옵니다.
Phloem 세포는 식물 전체에 걸쳐 잎에서 생산 된 설탕을 운반합니다. 이 세포들은 성숙을 지나서 산다.
식물의 주요 세포는 실질 세포로 식물 잎을 구성하고 신진 대사와 식품 생산을 촉진합니다. 이 세포는 더 얇기 때문에 다른 세포보다 융통성이 있습니다. 실질 세포는 식물의 잎, 뿌리 및 줄기에서 발견됩니다.
Sclerenchyma 세포는 식물에게 많은 지원을 제공합니다. 두 가지 유형의 경화성 세포는 섬유질과 경화성입니다. 섬유 세포는 일반적으로 가닥 또는 다발을 형성하는 길고 가느 다란 세포입니다. Sclereid 세포는 개별적으로 또는 그룹으로 나타날 수 있으며 다양한 형태로 나타납니다. 그들은 일반적으로 식물의 뿌리에 존재하며 나무의 주요 화학 성분 인 리그닌을 함유 한 두꺼운 이차 벽을 가지고 있기 때문에 성숙을 지나치지 않습니다. 리그닌은 매우 단단하고 방수성이어서 세포가 활성 물질 대사가 일어나기에 충분히 오래 물질을 교환하는 것을 불가능하게합니다.
이 식물은 또한 콜렌 키마 세포로부터지지를 얻지 만, sclerenchyma 세포만큼 단단하지는 않습니다. Collenchyma 세포는 일반적으로 줄기와 잎과 같이 아직 자라는 어린 식물의 부분을 지원합니다. 이 세포들은 발달하는 식물과 함께 뻗어 있습니다.
Xylem 세포는 물을 전도하는 세포로 식물 잎에 물을 가져옵니다. 식물 줄기, 뿌리 및 잎에 존재하는 이들 경질 세포는 성숙 이후에는 살지 않지만, 세포벽은 식물 전체에 걸쳐 물의 자유로운 이동을 허용하도록 유지된다.
상이한 유형의 식물 세포는 상이한 유형의 조직을 형성하며, 이는 식물의 특정 부분에서 상이한 기능을 갖는다. 유두 세포 및 목질 세포는 혈관 조직을 형성하고, 실질 세포는 표피 조직을 형성하고, 실질 세포, 담즙 종 세포 및 sclerenchyma 세포는 지상 조직을 형성한다.
혈관 조직은 식물을 통해 음식, 미네랄 및 물을 운반하는 기관을 형성합니다. 표피 조직은 식물 외부 층을 형성하여 식물이 너무 많은 물을 잃지 않도록 밀랍 코팅을 만듭니다. 지상 조직은 대량의 식물 구조를 형성하며 저장,지지 및 광합성을 포함하여 많은 다른 기능을 수행합니다.
식물 세포 대 동물 세포
식물과 동물은 핵, 세포질, 세포막, 미토콘드리아 및 리보솜과 같이 공통점이있는 매우 복잡한 다세포 유기체입니다. 그들의 세포는 동일한 기본 기능을 수행합니다. 환경에서 영양분을 섭취하고, 그 영양분을 사용하여 유기체에 에너지를 공급하고, 새로운 세포를 만듭니다. 유기체에 따라 세포는 또한 신체를 통해 산소를 운반하고, 폐기물, 뇌의 전기 신호를 제거하고, 질병을 예방하고, 식물의 경우 햇빛으로부터 에너지를 생성 할 수 있습니다.
그러나 식물 세포와 동물 세포에는 약간의 차이가 있습니다. 식물 세포와 달리 동물 세포는 세포벽, 엽록체 또는 두드러진 액포를 포함하지 않습니다. 두 가지 유형의 세포를 모두 현미경으로 보면 식물 세포 중앙에 크고 두드러진 액포가 보이는 반면 동물 세포에는 작고 눈에 띄지 않는 액포 만 있습니다.
동물 세포는 일반적으로 식물 세포보다 작으며 주위에 유연한 막이 있습니다. 이를 통해 분자, 영양소 및 가스가 세포로 전달됩니다. 식물 세포와 동물 세포의 차이로 인해 서로 다른 기능을 수행 할 수 있습니다. 예를 들어, 동물은 움직일 수 없기 때문에 동물은 빠른 움직임을 허용하는 특수 세포를 가지고있는 반면, 식물은 움직일 수 없으며 추가적인 강도를 위해 단단한 세포벽을 가지고 있습니다.
동물 세포는 다양한 크기로 나오고 불규칙한 모양을 갖는 경향이 있지만, 식물 세포는 크기가 더 비슷하며 일반적으로 직사각형 또는 입방체 모양입니다.
박테리아 및 효모 세포는 식물 및 동물 세포와는 상당히 다르다. 우선, 그들은 단일 세포 유기체입니다. 박테리아 세포 및 효모 세포는 모두 세포질 및 세포벽으로 둘러싸인 막을 갖는다. 효모 세포는 또한 핵을 갖지만, 박테리아 세포는 그들의 유전 물질에 대해 별개의 핵을 갖지 않는다.
식물의 중요성
식물은 동물에게 서식지, 보호소 및 보호를 제공하고 토양을 만들고 보존하는 데 도움을 주며 섬유 및 의약품과 같은 많은 유용한 제품을 만드는 데 사용됩니다. 세계의 일부 지역에서 식물의 나무는 사람들의 식사를 요리하고 집을 데우는 데 사용되는 주요 연료입니다.
아마도 식물의 가장 중요한 기능은 태양의 빛 에너지를 음식으로 변환하는 것입니다. 실제로 식물은 이것을 할 수있는 유일한 유기체입니다. 식물은 영양 영양성으로 자체 식품을 생산합니다. 육류를 제공하는 동물은 풀, 옥수수, 귀리와 같은 식물을 먹기 때문에 식물은 또한 동물과 사람들이 먹는 음식을 모두 생산합니다.
식물은 음식을 만들 때 산소 가스를 생산합니다. 이 가스는 식물, 동물 및 인간의 생존을 위해 공기의 중요한 부분을 형성합니다. 숨을 쉬면 세포와 신체를 살아있게 유지하기 위해 공기에서 산소 가스를 빼냅니다. 다시 말해, 살아있는 유기체에 필요한 모든 산소는 식물에 의해 생성됩니다.
식물과 광합성
식물은 광합성이라고하는 화학 공정의 폐기물로 산소를 생산하는데, 이는 네브라스카-링컨 대학 (University of Nebraska-Lincoln Extension)이 말했듯이 문자 그대로 "빛과 결합하는 것"을 의미합니다. 광합성 동안 식물은 이산화탄소와 물을 효소, 엽록소 및 설탕과 같은 성장에 필요한 분자로 변환하기 위해 햇빛에서 에너지를 가져옵니다.
식물의 엽록소는 태양으로부터 에너지를 흡수합니다. 이를 통해 이산화탄소와 물의 화학 반응으로 인해 탄소, 수소 및 산소 원자로 구성된 포도당을 생산할 수 있습니다.
광합성 과정에서 만들어진 포도당은 식물 세포가 자라는 데 필요한 화학 물질로 변형 될 수 있습니다. 또한 저장 분자 전분으로 전환 될 수 있으며, 이는 나중에 식물에 의해 필요할 때 포도당으로 전환 될 수있다.또한 호흡이라 불리는 과정에서 분해되어 포도당 분자 내에 저장된 에너지를 방출합니다.
광합성이 일어나려면 식물 세포 내부의 많은 구조가 필요합니다. 엽록소와 효소는 엽록체 안에 들어 있습니다. 핵에는 광합성에 사용되는 단백질의 유전자 코드를 운반하는 데 필요한 DNA가 들어 있습니다. 식물 세포막은 세포 내외부로의 물 및 가스의 이동을 용이하게하고, 또한 다른 분자의 통과를 제어한다.
용해 된 물질은 다른 과정을 통해 세포막을 통해 세포 내외로 움직입니다. 이러한 과정 중 하나를 확산이라고합니다. 여기에는 산소 및 이산화탄소 입자의 자유로운 움직임이 포함됩니다. 고농도의 이산화탄소는 잎으로 이동하고, 고농도의 산소는 잎에서 공기로 이동합니다.
물은 삼투라고 불리는 과정을 통해 세포막을 가로 질러 움직입니다. 이것이 뿌리를 통해 식물에게 물을주는 것입니다. 삼투에는 농도가 다른 두 용액과 반투과성 멤브레인이 필요합니다. 막의 더 농축 된 쪽의 수준이 상승하고 막의 덜 농축 된 쪽의 수준이 떨어질 때까지 농도가 양쪽에서 동일해질 때까지 물이 덜 농축 된 용액에서보다 농축 된 용액으로 이동합니다. 막의. 이 시점에서 물 분자의 이동은 양방향으로 동일하며 물의 순 교환은 0입니다.
밝고 어두운 반응
광합성의 두 부분은 빛 (빛-의존) 반응과 어둠 또는 탄소 (빛-의존) 반응으로 알려져 있습니다. 빛의 반응에는 햇빛의 에너지가 필요하기 때문에 낮 동안 만 일어날 수 있습니다. 가벼운 반응 동안 물이 분리되고 산소가 방출됩니다. 가벼운 반응은 또한 암흑 반응 동안 이산화탄소를 탄수화물로 전환시키기 위해 필요한 화학적 에너지 (유기 에너지 분자 ATP 및 NADPH의 형태)를 제공한다.
어두운 반응은 햇빛이 필요하지 않으며 기질이라고 불리는 엽록체 부분에서 발생합니다. 여러 가지 효소, 주로 루비 스코가 관여하는데, 이는 대부분의 식물성 단백질 중 가장 풍부하며 가장 많은 질소를 소비합니다. 암흑 반응은 광 반응 중에 생성 된 ATP 및 NADPH를 사용하여 에너지 분자를 생성합니다. 반응주기는 Calvin Cycle 또는 Calvin-Benson Cycle이라고합니다. ATP와 NADPH는 이산화탄소와 물과 결합하여 최종 생성물 인 포도당을 만듭니다.