식물은 어떤힘을 통해 뿌리에서부터 잎까지 물을 끌어 올릴수 있는건가요/
안녕하세요
식물은 보통 땅에 젖어 있는 수분을 뿌리로 통해 흡수 한다고 하는데요
이때 광합성을 하기 위해서는 잎까지 수분이 올라가야 하는데,
뿌리는 어떤힘을 통해 잎까지 물을 올릴수 있는 건가요?
안녕하세요.
물은 물끼리의 응집력이 강한 물질입니다.
뿌리 안의 물이 다니는 길과 물의 응집력도 강하기 때문에
벽과 붙었다가 (물이 벽쪽으로 붙음, 오목한 상태) -> 물끼리 응집 (볼록한 상태)
위의 상태가 반복되면서 관을 조금씩 올라갑니다.
이러한 현상을 모세관 현상 이라고 부릅니다.
물의 특성에 의한 현상으로 따로 어떠한 힘이 필요하지 않습니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
모세관 현상때문입니다
모세관 현상은 액체가 중력과 같은 외부 도움 없이 좁은 관을 오르는 현상을 말한다. 모세관 현상은 모세관의 지름이 충분히 작을 때 액체의 표면 장력(또는 응집력)과 액체와 고체 사이의 흡착력에 의해 발생한다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
주로 모세관 현상을 이용하는데, 물의 표면장력에 의해발생하는 부착력때문에 얇은 관의 벽을 물이 붙잡으며 올라가게됩니다.
또한 물관자체안에 음압이 잡혀있어서 물이 빨려 올라가기도 합니다.
안녕하세요.
식물이 물을 뿌리에서 잎까지 끌어올리는 원리는 기압차, 증기압 차이, 그리고 물 분자 사이의 응집력과 점착력 덕분입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
식물에서 물이 뿌리에서 잎까지 올라가는 현상을 물의 상승 현상 또는 수송이라고 합니다. 이 현상은 여러 가지 힘과 현상들이 복합적으로 작용하여 이루어집니다.
주요한 힘 중 하나는 증기압 차입니다. 광합성을 통해 잎에서 물이 증발하면, 잎 내부의 물의 증기압이 낮아지게 됩니다. 이에 반응하여 뿌리 내부의 물의 증기압이 상승하고, 이 압력 차이로 인해 뿌리에 있는 물이 상승하는 경향을 보입니다.
이 외에도 뿌리 내부의 주름진 표면 구조, 물의 표면 장력, 뿌리 내부의 실링(흡수력이 높은 세포벽)과 식물체 내부의 전체 수분 흐름을 조절하는 홈과 혈관 구조 등이 상승 현상에 기여합니다. 이들 요소들이 복합적으로 작용하여 뿌리에서 잎까지 물이 상승할 수 있는 환경을 조성합니다.
특히, 물의 상승 현상을 가능하게 하는 중요한 힘이 "산란력" 또는 "코호 산란력(cohesion-tension)"입니다. 이는 물 분자들 간의 서로 붙잡힌 상태로서, 하나의 물 분자가 떨어지면 그 자리를 다른 물 분자가 채우려는 성질을 의미합니다. 이렇게 붙잡힌 상태의 물 분자들이 뿌리에서 잎까지 연결되어 있는데, 잎에서의 물 증발로 인해 물 분자들이 뿌리로부터 잎까지 천천히 끌어올려지는 것으로 이해할 수 있습니다.
따라서, 물이 뿌리에서 잎까지 올라가는 과정은 여러 가지 힘과 현상들의 복합적인 작용으로 이루어지며, 이를 통해 식물은 광합성을 위해 필요한 수분을 잎으로 전달합니다.
잎의 스토마를 통해 수분이 증발함으로써 음압이 생성됩니다. 이 음압은 물 분자 사이의 인력에 의해 형성되며, 잎 내부의 수분이 증발하면서 연결된 수송관을 통해 뿌리까지 음압이 전파됩니다. 이 음압에 의해 뿌리의 물이 뿌리 모세관을 통해 뿌리의 표면으로 이동합니다.
뿌리는 뿌리 모세관의 끝에 있는 뿌리모세포들을 통해 수분을 흡수합니다. 뿌리모세포들은 활발한 이온 펌프 활동과 셀벽 내의 물질 흡수에 의해 수분을 흡수하고 이를 뿌리 내부로 운반합니다. 이 과정에서 뿌리는 수분을 적극적으로 흡수하여 뿌리 내에서 압력을 만들고, 이에 의해 뿌리 내의 물은 뿌리 모세관을 통해 상승하게 됩니다.
따라서, 증발과정에 의한 음압과 뿌리의 힘을 조합하여 뿌리에서 잎까지 물을 올릴 수 있습니다. 이러한 수송체계를 물을 상승시키는 주요 메커니즘으로서 "좌압 수송" 또는 "좌기수송"이라고도 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.식물의 잎에서는 수분이 증발하면서 수증기가 생기는데, 이는 잎의 표면을 덮고 있는 미세한 구멍인 "스토마"를 통해 발생합니다. 수증기는 외부로 배출되면서 물 분자들이 상승하게 되는데, 이로 인해 뿌리에서 물을 끌어올릴 수 있는 힘이 형성됩니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
물 분자 사이의 응집력은 물 분자끼리 잡아당기는 힘으로 뿌리에서부터 잎까지 마치 끈처럼 연결되어 올라가는 것이다. 이렇게 삼투현상, 증산 작용, 모세관 현상 등이 복합적으로 작용해 20~30m나 되는 큰 나무의 꼭대기에 있는 잎에까지 물이 올라가게 되는 것입니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 식물이 물을 흡수하여 잎까지 보내는 과정에는 많은 현상이 있는데요. 먼저 삼투압을 이용해서 뿌리에서 물을 흡수합니다. 뿌리의 물질 농도가 더 높아서 땅에 있는 물이 반투과성인 뿌리 막을 통해서 물이 식물 안으로 들어오게 됩니다. 안으로 들어온 물은 관다발에는 물관과 체관이 있는데요. 관다발에 얇은 물관과 체관이 모세관 현상으로 물과 양분이 얇은 관을 통해서 줄기와 잎까지 올라가게 되는 것입니다. 그렇게 올라간 물이 잎에 증산작용에 의해서 잃어 버린 물을 보충하여 흡수된 물이 잎까지해서 다 보충되는 것입니다.
