5.3 생장점, 저장기관으로의 분배
– 수목은 에너지를 어디에 먼저 보내는가?
잎에서 생산된 광합성 산물(주로 당류)은 단순히 저장되지 않습니다.
수목은 이를 생장점(meristem)이나 저장기관(storage organ)으로 정밀하게 배분하여 생장과 생존을 조율합니다.
이러한 당류의 선택적 분배 시스템은 수목의 계절 반응, 생장 속도, 생리적 회복력까지 좌우하는 중요한 기작입니다.
1. 당류 분배의 기본 원리
수목 내에서 당류는 다음과 같은 기준으로 분배됩니다:
| 기준 | 설명 |
| Source–Sink 이론 | 잎(생산지, source) → 수요기관(소비지, sink)으로 이동 |
| 수요 강도(Sink strength) | 에너지를 가장 필요로 하는 기관이 우선 수송 대상 |
| 시기별 우선순위 | 생장기, 결실기, 휴면기 등 시점에 따라 분배 방향 변화 |
당류는 기계적 펌핑이 아닌 압력 흐름 + 수요기관의 능동 흡수력에 따라 이동합니다.
2. 생장점으로의 당류 분배
생장점(meristem)은 줄기, 뿌리, 새싹의 가장 끝단에 위치한 세포 분열·분화가 활발한 조직입니다.
특징
- 당류 소비량이 매우 큼
- 세포분열, 신장, 효소 합성 등 모든 생장 과정에 ATP 필수
- 생장기 초기에 우선 분배됨
관련 수요기관
| 생장점 위치 | 설명 |
| 정단 생장점 | 줄기·가지 끝의 새싹 부분 |
| 근단 생장점 | 뿌리 끝단 (수분·양분 흡수력 향상) |
| 정아·측아 | 휴면기 후 활성화되는 잎눈·꽃눈 등 |
3. 저장기관으로의 당류 분배
광합성 산물은 즉시 사용되지 않을 경우 나중을 대비해 저장기관으로 옮겨집니다.
대표 저장기관
| 기관 | 설명 |
| 수피부 피층 | 줄기 바깥쪽 조직에 전분·설탕 저장 |
| 근계(뿌리 피층) | 깊은 뿌리에 장기 저장 → 겨울 생존 |
| 수관 형성층 주변 | 기온 저하 시 저장 전환 시작 |
| 수액 통로(심재 부근) | 이듬해 초 봄 새싹 발아에 사용됨 |
저장 시기별 변화
| 시기 | 저장기관 활성화 |
| 여름 후반 | 수피와 뿌리 쪽으로 점진적 전환 |
| 가을 | 저장량 최대화 → 겨울 대비 |
| 겨울 | 당류 소비 없음 → 저장 유지 |
| 이른 봄 | 저장 탄수화물 → 새순에 집중 공급 |
온대지방 낙엽수는 가을철 낙엽이 질 때 줄기의 탄수화물 농도가 최고치를 도달하여 겨울철 추운 날씨에 대한 내한성을 증가시키고 호흡에 필요한 에너지로 사용되며, 봄철에는 새로운 잎과 가지의 생장을 위하여 저장되어 있는 탄수화물을 이묭하므로 탄수화물 함량은 늦은 봄에 최저치에 도달합니다.
겨울철에는 전분의 함량은 감소하고 환원당의 함량은 증가하는데, 이것은 전분이 설탕과 환원당으로 바뀌어 가지의 내한성을 증가하는 역할을 하기 때문입니다.
상록수의 경우 탄수화물의 계절적 변화는 낙엽수에 비해 적은편입니다.
4. 수요기관 간 경쟁
수목 내 당류 분배는 고정된 경로가 아니라 기관 간 경쟁(Sink competition) 구조입니다.
| 상황 | 분배 특징 |
| 생장기 초 | 생장점(새싹·근단)에 최우선 |
| 결실기 | 꽃·열매에 집중 분배 |
| 광합성 저하 | 저장기관 유지 우선 |
| 병해·상처 발생 시 | 손상 부위로 우선 이동 → 복구 자원 공급 |
새로운 기관이 형성되거나, 기존 조직이 스트레스를 받으면
기존 분배 우선순위가 변경되어 당류 흐름이 재조정됩니다.
5. 수세 조절과 가지치기 시기 판단
수세 약화 진단
- 생장점까지 당류 공급이 안 되면
→ 새싹 작아짐, 뿌리신장 둔화, 신초 마름 등
→ 수세 회복 위한 수요기관 정비 필요
가지치기 및 전정 전략
- 당류 저장이 활발한 가을 이후 가지치기 시 → 에너지 손실 큼 → 봄철 전정이 유리
- 잎이 달린 시기의 가지 제거 → source 차단 → 당류 분배 체계 붕괴 가능성 ↑
수목의 당류 분배는 단순 저장이 아닌 생존 전략의 최적화입니다.
- 생장기에는 세포 분열이 일어나는 생장점으로,
- 휴면기에는 추위에 대비한 저장기관으로,
- 필요에 따라 병해, 상처, 꽃, 열매 등에도 유동적이고 전략적으로 에너지를 배분합니다.
- 수목의 부위별 수용부로서의 상대적인 강도(탄수화물의 요구도가 큰 순위)는 열매, 종자 > 어린잎, 줄기 끝의 눈 > 성숙한 잎 > 형성층 > 뿌리 > 저장조직 순입니다.
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