학문
식물은 어떻게 물을 위쪽으로 끌어올리나요?
식물들은 참 신기하게도 뿌리에서 흡수한 물을 높은 줄기와 잎까지 이동 시킵니다. 이처럼 물이 높은 줄기와 잎까지 이동하는 과정이 어떤 물리적 또는 생물학적 작용으로 이루어지는지 의견 부탁드립니다.
5개의 답변이 있어요!
식물이 물을 끌어올리는 과정은 크게 세 가지 원리로 진행됩니다.
먼저 증산 작용입니다. 잎의 기공을 통해 수증기가 증발하면서 물을 위로 끌어당기는 거대한 흡입력이 발생하게 되죠.
그리고 물 분자끼리 서로 당기는 힘(응집력)과 물관 벽에 붙으려는 힘(부착력) 덕분에 물줄기가 끊기지 않고 가느다란 실처럼 연결됩니다. 여기에 매우 좁은 물관 내부에서 물이 중력을 거스르고 타고 올라가는 물리적 현상이 일어납니다.
또 뿌리 내부의 농도가 외부보다 높아 삼투 현상으로 물이 들어오며 위로 밀어내는 힘이 생기게 됩니다.
결론적으로 잎에서 당기고, 줄기에서 버티며, 뿌리에서 밀어내는 상호작용 덕분에 수십 미터 높이까지 물이 이동할 수 있는 것입니다.
참고로 이런 일련의 과정은 에너지를 거의 쓰지 않고도 물리적인 압력 차이를 이용하는 것이죠.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
식물은 잎에서 물이 증발하는 증산작용을 통해 물을 위로 끌어올려요.
잎에서 수분이 빠져나가면 내부에 음압이 형성되고, 이 힘이 물을 위로 당기는 원동력이 됩니다.
이를 설명하는 것이 응집-장력 이론이죠.
물 분자 간 응집력과 관벽과의 부착력이 흐름을 유지하고, 물은 줄기 속 물관을 따라 이동해요.
또한 뿌리에서 발생하는 근압도 일부 보조 역할을 해주죠.
감사합니다!
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
식물은 응집과 장력이론에따라서 잎의 중산으로 생긴 음압이 물을 위로 끌어올립니다. 문분자 간 응집력과 관벽과의 부착력이 물기둥을 유지해서 끊기지 않고 상승합니다. 또한 근압이 보조적으로 작용하지만, 큰 식물에서는 증산 장력이 주된 원동력입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
식물은 응집-장력이론에 다라서 잎의 증산으로 생긴 음압이 물 분자를 끌어올리고,
물의 응집, 부착력으로 물기둥이 끊기지 않고 상승합니다.
또한 뿌리의 삼투로 생기는 근압이 보조적으로 작용하지만,
큰 키의 식물에서는 주로 증산 장력이 장거리 수송을 담당합니다.
감사합니다.
식물은 증산 작용과 모세관 현상 그리고 뿌리압과 물 분자의 응집력이 복합적으로 작용하여 물을 위로 끌어올립니다. 잎의 기공을 통해 물이 수증기로 증발하는 증산 작용이 강력한 흡입력을 발생시키며 줄기 안의 물 기둥을 위로 잡아당깁니다. 동시에 물 분자끼리 서로 당기는 응집력과 물 분자가 도관 벽에 달라붙는 부착력이 결합하여 끊어지지 않는 물 기둥을 형성합니다. 뿌리에서 발생하는 뿌리압이 아래에서 위로 물을 밀어 올려 보조적인 역할을 수행합니다. 좁은 관을 타고 액체가 올라가는 모세관 현상까지 더해져 에너지를 소모하지 않고도 높은 곳까지 수분을 전달합니다.