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식물학습
식물이란?
뿌리로 물과 양분을 빨아들이고, 녹색잎으로 햇빛을 받아 광합성을 하여 스스로 양분을 만들며, 스스로 이동하지 못하는 생물을 식물이라 한다. 만약 식물이 없으면, 모든 동물들은 살아갈 수가 없다. 식물은 자연 속에서 스스로 양분을 만들어 살고 있으며,동물은 바로 이 식물 또는 식물 을 먹고 사는 동물을 먹으며 살아가고 있기 때문이다. 스스로 양분을 만들어 내지 못하고 다른 식물로부터 양분을 흡수하는 식물은 기생식물이라 한다.
식물의 특징
- 스스로 양분을 만든다.
- 동물의 영양 공급원이 된다.
- 스스로 이동하지 못한다.
- 살아있는 한 계속 자라며 수명이 길다.
식물의 분류
우리가 살고 있는 지구상에는 약 30만 종의 식물이 있는데, 이들은 크게 꽃이 피어 씨로 번식하는 종자식물과 꽃이 피지 않고 홀씨로 번식하는 포자식물로 나뉜다. 종자식물은 다시 씨방이 밑씨를 싸고 있는 속씨식물과 밑씨가 밖으로 드러나 있는 겉씨식물로 나뉘며 속씨식물은 떡잎이 1장인 외떡잎식물과 떡잎이 2장인 쌍떡잎 식물로 나뉜다. 포자식물은 고비, 고사리 등과 같은 양치류, 습한 곳에 사는 이끼 무리인 선태류, 물 속에서 생활하는 조류 등으로 나뉜다.
식물을 공부하는 데 있어서 가장 먼저 알아야 할 것이 종 → 속 → 과 → 목 → 강 → 문 → 계라는 분류의 치계입니다.
각각의 식물(종)이 모여서 [속]이 되고 [속]이 모여서 [과]가 되고, 결국 [계]까지 이르게 됩니다.
번식방법에 따른 분류
- 포자식물
- 이끼류 : 몸은 넓은 잎 모양(엽상체)이고, 헛뿌리로 땅에 붙어있다.
- 양치류 : 보통 고사리류를 뜻한다.
- 종자식물
- 겉씨식물(나자식물) : 종자가 씨방 밖에 노출되어 있다.
- 속씨식물(피자식물) : 종자가 껍질에 싸여있다.
- 외떡잎식물 : 떡잎이 한 장씩, 잎은 평형맥, 뿌리는 수염뿌리
예) 나리, 난초, 붓꽃, 보리, 밀, 쌀, 옥수수, 백합, 수선화, 튤립 등 - 쌍떡잎식물 : 떡잎이 두 장씩, 잎은 그물맥, 뿌리는 곧은 뿌리
갈래꽃 : 꽃잎이 한 장씩 떨어져 있음 예)목련, 벚꽃, 장미 등
통 꽃 : 꽃잎이 모두 붙어있음 예)개나리, 초롱꽃, 진달래 등
- 외떡잎식물 : 떡잎이 한 장씩, 잎은 평형맥, 뿌리는 수염뿌리
관다발 유무에 따른 분류
- 비관속식물
- 조류, 선태식물
- 유관속식물
- 양치식물 : 양치식물은 고사리 등과 같이 잎 뒷면에 붙어있는 홀씨(포자)로 번식을 하고 석탄기에 가장 많았던 식물이며, 현재는 그리 많지않다.
- 종자식물 : 종자식물은 꽃이 피고 열매가 익어서 씨를 만들고 씨에서 싹이 나서 식물이 되는 것으로, 현재 지구의 대부분을 차지하고 있다.
식물 모양에 따른 분류
- 나무와 풀
- 나무와 풀은 식물학적 기준이 아니고 인위적으로 나눈 것으로서, 일반적으로 나무는 크고 풀은 작다고 하지만 키가 5cm 정도의 나무가 있는가 하면 2m이상의 풀도 있다. 그러면 나무와 풀의 차이는 무엇일까? 나무는 껍질 안쪽에 부름켜라는 조직이 있어 매년 두꺼워지면서 나이테를 만들게 된다.
그러나 풀은 그렇지 못하다. 또한 생태학적으로는 겨울이 되었을 때 겨울눈이 땅에서 약 30cm이상 높이에 형성되는 것을 나무로, 그리고 땅 속이나 땅 부근에 있는 것을 풀이라고 한다. 그러나 이러한 기준이 모든 식물에게 꼭 맞지는 않다. 즉 식물 중에는 풀같은 나무도 있고 나무같은 풀도 있다.
- 나무와 풀은 식물학적 기준이 아니고 인위적으로 나눈 것으로서, 일반적으로 나무는 크고 풀은 작다고 하지만 키가 5cm 정도의 나무가 있는가 하면 2m이상의 풀도 있다. 그러면 나무와 풀의 차이는 무엇일까? 나무는 껍질 안쪽에 부름켜라는 조직이 있어 매년 두꺼워지면서 나이테를 만들게 된다.
- 큰키나무(교목)와 작은키나무(관목)
- 식물을 키를 가지고 나누고자 할 때 큰키나무는 다 자랐을 때 대략 6m 이상의 나무를 말하고, 작은키나무는 3m 이하의 나무를 말한다. 키가 3~6m를 아교목이라 한다. 그리고 모양으로 나눌때는 밑에서부터 많은 줄기가 형성되는 것을 총생식물(모여나기 식물), 그리고 줄기가 하나로 쭉 뻗어 올라가는 것을 주관식물이라고 한다. 또한 이 외에도 덩굴형태의 나무(만경식물)와 땅을 기는 나무(복경식물)도 있다.
- 낙엽수와 상록수
- 가을에 잎을 떨구는 것은 잎 속의 오염물질을 내보내고 겨울의 추위에 견디기 위한 생존 방법이다. 잎이 침같이 생긴 나무들은 겨울에도 잎을 전부 떨구지 않지만 잎이 영원히 떨어지지 않는 것이 아니고 잎이 난 일정한 기간(1~3년)이 되면 잎을 떨군다. 가을에 갖가지 단풍을 볼 수 있고 봄에 싱그런 새싹과 여름의 시원한 잎을 볼 수 있는 떨기나무가 우리나라와 같은 사계절이 있는 곳에 참 잘 어울리는 나무이다. 잎이 봄에 나서 가을에 전부 떨어지는 나무를 낙엽수, 잎이 봄에 나나 가을에 1년 이상된 잎이나 그 해 난 잎이 일부만 떨어지고 겨울에도 잎이 달려있는 나무를 상록수라 한다.
- 바늘잎 나무(침엽수)와 넓은 잎나무(활엽수)
- 잎의 모양으로 나눈 것으로 잎이 바늘모양인 것을 바늘잎나무라 하고, 잎이 넓은 것을 넓은 잎나무라 한다.
혹자는 바늘잎나무는 늘푸른나무이고 넓은잎나무는 떨기나무로 아는 사람이 많은데 사실은 그렇지 않다. 바늘잎나무 중에서도 잎갈나무와 낙우송 같은 나무는 잎을 떨구는가 하면 넓은잎나무 중에서도 녹나무, 가시나무, 동백나무 등은 상록수이다.
- 잎의 모양으로 나눈 것으로 잎이 바늘모양인 것을 바늘잎나무라 하고, 잎이 넓은 것을 넓은 잎나무라 한다.
- 덩굴식물
- 덩굴식물은 줄기로 감싸거나 덩굴손을 만들거나 가시, 뿌리 또는 털 등을 변형시켜 다른 식물이나 물체에 지탱하여 위로 자라는 식물이다.
덩굴을 뻗는 형태에 따라 담쟁이와 같이 덩굴손으로 붙는 식물, 메꽃, 노박덩굴과 같이 줄기로 감는 식물(왼쪽감기, 오른쪽감기), 청가시덩굴, 포도와 같이 덩굴손을 쓰는 식물, 갈퀴덩굴과 같이 가시나 털을 이용하는 식물로 나눌 수 있다. 그리고 뱀딸기 등과 같이 특수한 기관이 없는 식물은 땅 위를 기어서 자란다.
덩굴손의 경우 뿌리, 줄기, 잎, 탁엽 등 식물의 일부분이 특수하게 변한 것이라 할 수 있다. 또 가시나 털을 이용하여 다른 물체에 붙는 식물들의 가시나 털의 모양은 대부분 아래를 향하고 있다. 다른 물체를 타고 올라갈 때 미끄러지지 않고 잘 붙어 자랄 수 있기 때문이다.
덩굴식물은 다른 식물이 자라기 힘든 담이나 벽 등 인공지반을 덮는데 많이 이용되는데 이는 건축물의 온도변화를 감소시키고 보기에도 좋다. 빠른 성장과 미관적인 장점, 흙의 유실을 방지하여 사면녹화 등에 이용하기도 한다. 특히 도시 아파트의 경우 덩굴식물을 심어 교통소음을 크게 감소 시키고 있다.
- 덩굴식물은 줄기로 감싸거나 덩굴손을 만들거나 가시, 뿌리 또는 털 등을 변형시켜 다른 식물이나 물체에 지탱하여 위로 자라는 식물이다.
생육지에 따른 분류
- 수생식물
- 수생식물은 일반적으로 관다발 식물 중에서 물에 자라는 식물로, 식물의 일생 중에서 적어도 한 시기는 물속에서 자라는 식물을 말한다.
- 물가에서 자라는 식물(추수식물) : 습지의 가장자리에서 살며, 뿌리는 물 속 바닥에 자리잡아 내리고 줄기와 잎을 물 속에서 물 밖으로 뻗치고 있는 식물
예) 창포, 부들, 애기부들, 갈대 등 - 물 위에서 잎을 내는 식물(부엽식물) : 잎은 물 위에 떠 있고 뿌리는 물 속 밑바닥에 내리는 식물
예) 마름, 수련 등 - 물 위에 떠서 사는 식물(부유식물) : 식물 몸 전체를 물 위에 띄우고 생활하는 식물
예) 개구리밥, 물옥잠, 생이가래 등 - 물 속에 잠겨 사는 식물(침수식물) : 식물의 모든 부분이 물 속에 잠겨 있는 식물
예) 물수세미, 붕어마름, 검정말 등
- 물가에서 자라는 식물(추수식물) : 습지의 가장자리에서 살며, 뿌리는 물 속 바닥에 자리잡아 내리고 줄기와 잎을 물 속에서 물 밖으로 뻗치고 있는 식물
- 수생식물은 일반적으로 관다발 식물 중에서 물에 자라는 식물로, 식물의 일생 중에서 적어도 한 시기는 물속에서 자라는 식물을 말한다.
수생식물은 습성, 즉 생육지(자라는 곳)에서의 생활형에 따라서 구분합니다.
- 해변식물
- 해변식물은 해안의 모래사장, 벼랑 등 바닷가라는 특이한 장소에 살고 있는 식물이다. 해변가에서 밀려오는 바닷물에 잠기거나 소금기가 강한 바람을 맞는 등
특수한 환경조건에서 자란다. 이에 잎과 줄기는 통보사리초 등과 같이 두껍고 단단해지거나 퉁퉁마디, 수송나물, 기린초 등과 같이 잎이 다육질이면서 매끈하다.
또 식물의 뿌리는 모래 속이나 바위 틈 사이에 깊이 끼어 들어가서 아래쪽에 있는 깨끗한 물을 잘 흡수하게 발달되어 있다.
- 모래언덕 : 같은 모래사장이라도 젊은 모래 언덕에서 끊임없이 모래가 움직이고 있는 전사구, 모래의 움직임이 거의 정지한 후사구, 유기물을 포함한 토양이 발달한 오래된 사구가 조성되어 있어 자라는 식물이 다르다. 바닷바람이 불기 때문에 계속 모래가 움직이므로 갯메꽃, 갯완두 등의 식물들은 옆으로 기어다니거나, 비스듬이 누워서 자라기도 한다.
- 해안벼랑 : 바닷물을 머금은 바람이 맞부딪치고 흙이 부족한 곳이다. 해국, 갯기름나물, 기린초 등의 식물이 잎을 두텁게 하는 등 그들만의 특성을 가지고 잘 적응해서 자라고 있다.
- 바닷가습지 : 바닷물이 고인 웅덩이(늪)로 다른 지역보다 사는 식물이 제한되어 있는 곳이다. 우리나라 서해안에서 흔히 볼 수 있으며, 보통 퉁퉁마디, 수송나물, 나문재, 갯질경이, 갯봄맞이꽃, 칠면초, 갯쑥 등이 주로 자란다.
- 해변식물은 해안의 모래사장, 벼랑 등 바닷가라는 특이한 장소에 살고 있는 식물이다. 해변가에서 밀려오는 바닷물에 잠기거나 소금기가 강한 바람을 맞는 등
특수한 환경조건에서 자란다. 이에 잎과 줄기는 통보사리초 등과 같이 두껍고 단단해지거나 퉁퉁마디, 수송나물, 기린초 등과 같이 잎이 다육질이면서 매끈하다.
또 식물의 뿌리는 모래 속이나 바위 틈 사이에 깊이 끼어 들어가서 아래쪽에 있는 깨끗한 물을 잘 흡수하게 발달되어 있다.
꽃의 구조
꽃의 가장 중요한 역할은 씨앗을 만드는 일이다. 그러나 모든 식물이 다 꽃을 피우는 것은 아니다.
겉씨식물과 속씨식물 즉 종자로 자손을 퍼뜨리는 종류만 꽃을 피운다. 꽃은 대부분 수술, 암술, 꽃잎, 꽃받침으로 이루어져 있다.
수술에서는 꽃가루가 만들어지고 암술은 수술의 꽃가루를 받아 수분이 이루어지면 열매로 발달한다. 그리고 꽃잎과 꽃받침은 기후 변화나 적으로부터 암술과 수술을 보호한다.
꽃식물의 번식
꽃이 피는 꽃식물은 씨로 번식하는데, 씨를 맺기 위해서는 꽃가루받이(수분)와 수정이 이루어져야 한다. 꽃가루받이란 수술의 꽃가루가 암술머리에 묻는 것으로, ‘자가수분’과 ‘타가수분’이 있다.
자가수분은 같은 꽃에서 꽃가루받이가 이루어지는 것을 말하고, 타가수분은 다른 꽃의 꽃가루를 받는 경우를 말한다. 호박꽃처럼 색깔이 화려하고 꿀이 많은 꽃은 벌, 나비 같은 곤충의 도움을 받아 꽃가루받이를 하는 충매화이다. 소나무나 벼는 바람이 꽃가루를 옮겨 주는 풍매화이고, 동백나무는 새가 꽃가루를 옮겨주는 조매화이다.
물 속에서 자라는 검정말이나 나사말은 물에 의해 꽃가루받이가 이루어지는 수매화이다. 꽃가루받이가 되면 수술의 꽃가루에서 자란 가늘고 긴 꽃가루관이 씨방속의 밑씨에 이르고, 꽃가루 속의 핵이 밑씨 속으로 들어가서 수정이 된다. 수정이 끝난 밑씨는 자라서 씨가 되고, 씨방은 자라서 열매가 된다.
갖춘꽃과 안갖춘꽃
- 꽃잎, 꽃받침, 암술, 수술 등을 모두 갖추고 있는 꽃을 갖춘꽃이라고 하고, 그 중 어느 하나라도 갖추지 못한 꽃을 안갖춘꽃이라고 한다.
갖춘꽃은 한 송이의 꽃에 암술과 수술을 모두 갖추고 있으므로 양성화라고 한다. 안갖춘꽃에는 꽃받침이 없는 것(튤립, 둥글레, 창포, 앉은 부채),
꽃잎이 없는 것(벼, 밀, 보리, 갈대, 억새, 강아지풀, 부들), 암술이나 수술이 없는 것들이 있다.
이 가운데서 암술이나 수술 중 어느 하나만 가지고 있는 꽃을 단성화라고 하며 암술만 있는 암꽃과 수술만 있는 수꽃이 한 그루에 함께 피면 암수한그루(자웅동주), 다른 그루에 각각 따로 피면 암수딴그루(자웅이주)라고 한다.- 갖춘꽃(양성화)
- 강남콩, 나팔꽃, 벚꽃, 진달래, 장다리꽃
- 안갖춘꽃(단성화)
- 암수한그루 : 구상나무, 밤나무, 수세미, 수박, 소나무, 오이, 호박
- 암수딴그루 : 은행나무, 소철, 계수나무, 버드나무, 비자나무, 뽕나무
- 갖춘꽃(양성화)
통꽃과 갈래꽃
- 꽃잎들은 모두 붙어 있기도 하고 한 장씩 서로 떨어져 있는 것도 있다. 이 중에서 꽃잎이 모두 붙어서 통으로 된 꽃을 통꽃이라고 하고, 꽃잎이 서로 떨어져 있는 꽃을 갈래꽃이라 한다.
갈래꽃의 꽃잎은 외떡잎식물에서는 3장이며 그 배수로 된 경우도 있고, 쌍떡잎식물에서는 4장이나 5장이며 또는 그 배수로 된 경우도 있다.
- 통꽃
- 도라지, 가지, 초롱꽃, 용담, 오이, 완두, 호박꽃, 국화, 해바라기
(국화나 해바라기꽃은 언뜻 보기에는 갈래꽃 같지만 꽃잎으로 생각되는 것들이 각각 암술, 수술이 있는 하나의 꽃이다.)
- 도라지, 가지, 초롱꽃, 용담, 오이, 완두, 호박꽃, 국화, 해바라기
- 갈래꽃
- 꽃잎이 3장인 것 : 닭의장풀, 자라풀
- 꽃잎이 4장인 것 : 냉이, 무, 배추, 양귀비
- 꽃잎이 5장인 것 : 딸기, 수세미, 배꽃, 매화
- 꽃잎이 6장인 것 : 물옥잠
- 통꽃
통꽃과 갈래꽃
- 꽃부리란 꽃 한 송이의 꽃잎 전체를 이르는 말로, 화관이라고도 한다. 꽃부리는 꽃받침과 함께 꽃술(암술과 수술)을 보호한다. 꽃부리에는 크게 갈래꽃부리와 통꽃부리가 있는데, 꽃잎이 하나씩 갈라져 있는 것을 갈래꽃부리라고 하고, 꽃잎의 일부 또는 전부가 서로 붙어있는 것을 통꽃부리라고 한다.
외떡잎식물과 쌍떡잎식물의 비교
- 외떡잎식물과 쌍떡잎식물을 나누는 기준은 떡잎의 수이다.
즉, 식물의 씨 속에 있는 씨눈의 일부를 이루는 최초의 잎을 떡잎이라고 하는데 떡잎이 1장인 식물이 외떡잎식물, 떡잎이 2장인 식물이 쌍떡잎식물이다.
- 쌍떡잎식물
- 강낭콩, 국화, 나팔꽃, 도라지, 민들레, 명아주, 비름, 봉숭아, 호박
- 외떡잎식물
- 강아지풀, 나리, 벼, 옥수수, 붓꽃, 수선화
- 쌍떡잎식물
꽃차례
- 꽃은 식물의 종류에 따라 한 꽃줄기에 한 송이가 피기도 하지만, 대부분의 식물은 한꽃줄기에 여러 송이의 꽃이 피는데 여러 송이가 동시에 피는 것이 아니라 몇 송이씩 차례로 피어난다. 이처럼 꽃이 줄기나 가지에 달리는 모양과 자리 관계를 꽃차례 또는 화서라고 한다.
- 수상꽃차례
- 한 개의 긴 꽃대에 꽃자루가 없는 여러 송이의 작은 꽃이 촘촘하게 붙어서 이삭모양으로 핀다.
- 질경이, 밀, 보리
- 산방꽃차례
- 긴 꽃대에 아래쪽에는 꽃자루가 긴 꽃이 달리고 위쪽으로 갈수록 꽃자루가 짧아져 각 꽃자루의 끝이 나란히 핀다.
- 수국, 산사나무
- 산형꽃차례
- 많은 꽃자루가 꽃대 끝에서 방사상으로 나와 꽃이 한 송이씩 달린다.
- 앵초, 미나리, 자귀나무, 조팝나무
- 총상꽃차례
- 긴 꽃대에 꽃자루가 있는 여러 송이의 꽃이 어긋나게 달려 아래쪽에서부터 위쪽 끝가지 핀다.
- 금낭화, 냉이, 아까시나무, 싸리꽃
- 두상꽃차례
- 여러 개의 꽃이 꽃대 끝에 모여 한 송이의 꽃처럼 보이는 꽃차례
- 해바라기, 토끼풀, 국화
- 육수꽃차례
- 꽃대 둘레에 꽃자루가 없는 진꽃이 피는 꽃차례
- 천남성, 부들
- 원추꽃차례
- 꽃자루가 여러 개로 갈라져 전체가 원뿔형을 이루는 꽃차례
- 망초, 명아주, 수수, 찔레꽃
- 기산꽃차례
- 꼭대기에 하나의 꽃이 피고 그 아래 양쪽에 2개의 꽃이 차례대로 계속 핀다.
- 별꽃, 쇠별꽃, 패랭이꽃
- 권산꽃차례
- 꽃자루가 한 쪽으로 1개씩 뻗어 나와 꽃줄기가 꼬부라지게 되는 꽃차례
- 물망초
- 수상꽃차례
잎의 구조
- 잎은 식물의 줄기 끝이나 둘레에 붙어 호흡작용과 광합성을 하는 기관으로 보통 녹색을 띄며, 잎몸, 잎자루, 턱잎으로 되어 있다.
잎의 구조는 겉껍질 부분이 표피와 잎살, 잎맥 등으로 이루어져 있다. 표피는 잎의 앞뒷면을 사고 있으며, 군데군데 기공이라는 숨구멍이 있는데
잎은 이 숨구멍을 통해서 호흡을 한다. 잎살을 울타리 조직과 갯솜조직으로 되어 있으며 엽록체가 있어 광합성을 한다.
- 잎맥 : 잎살 안에 분포되어 있는 관다발과 그것을 둘러싼 부분.
잎살을 버티어 주고 물고 k양분의 통로가 된다. - 그물맥(쌍떡잎식물) : 잎맥이 그물모양을 이루고 있다. 강낭콩, 도라지, 국화, 명아주, 민들레, 봉숭아, 비름, 호박
- 나란히맥(외떡잎식물) : 잎자루부터 잎몸의 끝까지 줄줄이 서로 나란히 있는 잎맥 - 벼, 강아지풀, 옥수수, 보리, 수선화
- 잎살 : 잎살 안에 분포되어 있는 관다발과 그것을 둘러싼 부분.
잎살을 버티어 주고 물고 k양분의 통로가 된다.
- 잎맥 : 잎살 안에 분포되어 있는 관다발과 그것을 둘러싼 부분.
잎의 종류
- 식물의 잎은 대개 잎몸, 잎자루, 턱잎의 3부분으로 나누어져 있다. 이 가운데 하나라도 없는 잎을 안갖춘잎이라고 하며,
모두 갖춘 잎을 갖춘잎이라고 한다. 또한 한 잎자루에 한 장의 잎만 붙은 잎은 홑잎이라고 하며, 작은 잎이 여러 장 붙은 잎은 겹잎이라고 한다.
- 홑잎(단엽) : 한 잎자루에 한 장의 잎만 붙은 잎 - 곁잎이나 깃 모양 잎을 제외한 대부분의 잎은 홑잎이다.
- 겹잎(복엽) : 한 잎자루에 여러장의 낱잎이 붙은 잎
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홑잎(단엽)
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겹잎(복엽)
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겹잎(복엽)
잎의 모양
둥근모양
- 개구리밥, 아욱, 연꽃, 자라풀, 접시꽃
타원형
- 개암나무, 인도고무나무, 꿩의비름, 사과나무, 진달래
달걀모양
- 목련, 분꽃, 비름, 수국, 옥잠화, 자리공, 맨드라미
심장모양
- 나팔꽃, 노루귀, 닭의장풀, 물옥잠, 제라늄, 박
신장모양
- 갯메꽃, 곰취, 머위, 바위취
바늘잎
- 소나무, 잣나무, 선인장, 노간주나무, 향나무
피뢰침형
- 갯버들, 대, 떡갈나무, 봉숭아, 제비꽃
- 방패모양
- 토란, 한련, 칼라디움
- 선형
- 가솔송, 난초, 비자나무, 주목, 하야신스
- 긴 타원형
- 느티나무, 동백나무, 둥굴레, 밤나무, 파초
- 삼각형
- 며느리밑씻개
그 밖에 잎처럼 보이지만 잎이 아닌 헛 잎으로 된 것에는 아마릴리스가 있다.
잎차례
- 잎이 줄기에 달려있는 모양을 잎차례라고 한다.
대표적인 잎차례에는 마주나기, 어긋나기, 돌려나기, 뭉쳐나기, 뿌리나기 등이 있다.- 마주나기 : 잎이 마디마다 2장씩 마주나는 것. 대생
- 어긋나기 : 잎이 마디마다 방향을 달리하여 어긋나는 것. 호생
- 돌려나기 : 잎이 마디마다 2장씩 마주나는 것. 대생
- 뭉쳐나기 : 여러장의 잎이 짧은 줄기에 무더기로 나는 것. 총생
- 뿌리나기 : 뿌리나 땅속줄기에서 바로 땅위에 나오는 것. 근생
특이한 모양으로 변한 잎
- 식물 중에는 특이한 모양으로 변하여 본래의 기능을 잃고 색다른 역할을 하는 것들이 있다. 완두의 덩굴손이나 선인장의 가시는 잎이 변해서 된 것이며,
벌레를 먹이로 삼는 벌레잡이 식물들의 잎은 주머니나 집게처럼 변한 것이다. 또 파초 무리 중에는 잎이 꽃처럼 생긴 것도 있다.
- 가시로 변했다 : 사막 식물인 선인장은 수분의 증발을 막기 위해 잎이 가시로 변했다. 아까시나무의 가시도 턱잎이 변해서 된 것이다.
- 덩굴손으로 변했다 : 완두의 덩굴손은 잎이 변해서 된 것으로, 햇빛을 잘 받을 수 있도록 다른 물체를 감고 올라가며 자란다.
- 뿌리로 변했다 : 물속에 사는 생이 가래의 잎은 뿌리처럼 변했다.
- 물에 뜨는 튜브로 변했다 : 물 위에 사는 자라풀의 잎은 둥그렇게 부푼 공기주머니로 되어 있다.
- 벌레잡는 무기로 변했다 : 벌레를 먹이로 삼는 벌레잡이 식물들의 잎은 벌레를 쉽게 잡을 수 있도록 잎이 주머니나 집게처럼 되어 있다.
잎의 3대 기능(광합성, 호흡, 증산작용)
- 녹색식물에서 잎이 차지하는 비중은 매우 크다. 녹색식물의 잎을 모두 떼어 내면 그 식물은 곧 생기를 잃고 마는데, 그 까닭은 식물 전체에 영양을 공급해주는 광합성작용,
공기중에 있는 이산화탄소를 들이쉬고 산소를 내쉬는 호흡작용, 이용하고 남은 물을 식물체 밖으로 내보내는 증산작용이 모두 잎에서 이루어지고 있기 때문이다.
- 양분을 만든다 - 광합성작용
- 잎은 빛 에너지를 이용하여 숨구멍으로 빨아들인 이산화탄소와 뿌리에서 흡수한 물로 녹말이나 포도당 등의 양분을 만든다. 이 때 잎에 있는 엽록체 속의 엽록소가 양분을 만드는 역할을 한다. 만들어진 양분은 잎과 줄기에 저장되며, 일부는 체관을 통해 뿌리로 보내져 저장되기도 한다.
- 숨을 쉰다 - 호흡작용
- 잎의 숨구멍을 통해 공기중에 있는 이산화탄소를 빨아들이고 산소를 내보낸다. 숨구멍은 공변세포의 작용으로 열리고 닫힌다.
- 수증기를 내보낸다 - 증산작용
- 뿌리털로부터 빨아 올린 물은 줄기, 잎을 지나 수증기가 되어 몸 밖으로 나가게 되는데, 이처럼 식물체에 들어온 물이 잎의 숨구멍을 통해 공기 중으로 나오는 현상을 증산작용이라고 한다. 증산작용은 식물 체내의 수분을 항상 일정하게 유지시켜 주고, 체온을 조절해 주며, 뿌리에서 물을 흡수하는 힘을 강하게 해 준다.
- 양분을 만든다 - 광합성작용
줄기의 구조
- 식물의 줄기는 뿌리와 가지를 잇는 가장 굵고 중심을 이루는 부분으로 잎과 꽃을 달고 몸을 지탱하게 해 준다. 그러나 그보다 더 중요한 역할은 뿌리에서 빨아올린 물과 잎에서 만들어진 양분을 운반하여 식물전체에 골고루 나누어주는 일이다.
줄기의 구조는 크게 표피, 관다발 속으로 이루어져 있는데 물과 양분의 운반을 맡아하는 곳은 관다발이다. 관다발은 물의 이동 통로인 물관, 양분의 이동 통로인 체관, 계속 자라는 형성층으로 이루어져 있으며 외떡잎식물이냐 쌍떡잎식물이냐에
따라 모양과 구성이 다르다. 풀줄기에는 없고 나무줄기에만 있는 나이테는 물관부의 생장이 계절적인 기온의 차이에 따라 달라지면서 생기는 것으로 1년 단위로 하나씩 불어난다.
- 물관
- 뿌리털에서 빨아들인 물과 무기양분의 이동통로
- 체관
- 잎에서 만들어진 유기양분의 이동통로
- 헛물관
- 양치식물과 겉씨식물에는 물관이 없는 대신에 물관과 같은 작용을 하는 헛물관이 있다. 겉씨식물은 물관부가 단단해지면서 식물체를 지탱해주고 물의 이동통로가 되는데 나무의 줄기인 경우에는 헛물관이 목질부의 대부분을 형성하므로 줄기가 점점 굵어진다.
- 형성층
- 겉씨식물과 쌍떡잎식물에서 볼 수 있는 세포층, 식물의 줄기가 굵어지는 것은 형성층이 있어 세포분열을 하여 세포수를 늘리기 때문이다.
- 생장점
- 식물이 자라는 부분. 뿌리와 줄기 끝에 있으며 세포분열이 활발하게 일어난다.
- 나이테
- 형성층의 활동은 봄·여름에 활발하고 가을에는 억제되는데 이로 인해 생기는 것이 바로 나이테이다. 즉 나이테는 나무에만 생기는 것으로 나무의 줄기가 자라 굵어지면서 1년 동안 부드러운 목질 부분과 단단한 목질 부분이 1개씩 만드는 테가 해마다 불어난 것이다.
- 부피생장
- 식물은 생장점에서 뿐만 아니라 물관과 체관 사이의 형성층에서도 세포분열이 활발하게 일어난다. 식물의 줄기가 굵어지는 부피생장은 바로 형성층에서 만들어지는 세포 덕분이다.
- 길이생장
- 식물의 전체적인 길이가 길어지는 것을 길이생장이라고 한다. 길이 생장이 이루어지는 것은 줄기와 뿌리 끝에 생장점이 있기 때문이다. 즉, 식물의 뿌리와 줄기 끝에 있는 생장점에서 세포가 분열하여 키가 자란다. 길이생장은 주로 줄기의 끝부분에서 활발히 이루어진다.
- 물관
특이한 모양으로 변한 줄기
식물의 줄기는 대부분 위로 곧게 뻗으며 자라지만 어떤 식물들은 줄기가 특이한 모양으로 변한 것도 있다. 뿌리처럼 땅속으로 들어가 양분을 저장하는 줄기가 있는가 하면, 덩굴손으로 변해 다른 식물이나 물체를 감고 올라가는 줄기도 있으며, 땅위로 기는 줄기, 잎처럼 보이는 줄기, 땅속에서 옆으로 뻗으며 다른 포기를 내는 줄기, 살눈으로 변한 줄기, 가시로 변한 줄기 등도 있다.
- 양분을 저장한 줄기
- 땅 속 줄기의 일부가 굵어져서 덩이모양을 이룬다. 알줄기, 덩이줄기, 비늘줄기, 뿌리줄기 등이 있다.
- 알줄기(구경) : 녹말 등의 양분을 저장하여 둥근 알모양을 이룬 것
뚱딴지, 토란 - 비늘줄기(인경) : 짧은 땅 속 줄기 둘레에 양분을 저장하여 두껍게 된 잎이 많이 겹쳐 둥근 모양, 달걀 모양, 타원형 등을 이룬 것
백합, 참나리, 달래, 양파, 파, 튤립, 히야신스, 수선화 - 덩이줄기(괴경) : 당 속 줄기의 일부가 녹말 등의 양분을 저장하여 덩이 모양으로 굵어진 것
감자, 글라디올러스, 생강, 시클라멘, 아네모네, 크로커스 - 뿌리줄기(근경) : 뿌리처럼 보이는 줄기 주위가 변해 뿌리처럼 뻗어나가며 뿌리, 줄기, 잎을 낸다.
연꽃, 창포 칸나
- 알줄기(구경) : 녹말 등의 양분을 저장하여 둥근 알모양을 이룬 것
- 땅 속 줄기의 일부가 굵어져서 덩이모양을 이룬다. 알줄기, 덩이줄기, 비늘줄기, 뿌리줄기 등이 있다.
- 잎처럼 보이는 줄기
- 줄기는 굵어 많은 수분을 저장할 수 있고 녹색이며 광합성을 한다 - 선인장
- 덩굴손으로 변한 줄기
- 줄기가 덩굴손으로 변하여 다른 물체를 감고 올라가며 자란다 - 머루, 포도, 수세미, 오이, 호박
- 살눈으로 변한 줄기
- 줄기가 변해서 된 살눈은 많은 양분이 저장되어 있어 모체에서 쉽게 땅에 떨어져 새로운 식물로 자란다 - 참나리
- 가시로 변한 줄기
- 가시는 줄기가 변해서 된 것이다 - 석류나무, 구기자나무, 명자나무, 탱자나무 등
- 땅 위로 기는 줄기
- 줄기가 땅 위로 뻗으며 기는 줄기의 군데군데에서 뿌리가 뻗어나와 새 포기를 이룬다 - 딸기, 뱀딸기
- 땅 속으로 뻗는 땅 속 줄기
- 땅 속에서 옆으로 길게 뻗으며 마디마다 새 포기를 이룬다 - 대, 머위, 메꽃
뿌리의 각 부분이 하는 일
- 식물의 뿌리는 씨가 싹틀 때 가장 먼저 자라 식물의 몸을 흙 위로 떠받쳐 준다.
또한 잎에서 만들어진 양분이 줄기를 통해 운반되어 오면 그 양분을 저장하기도 하고 흙 속에 녹아있는 물과 양분을 흡수하여 식물체 전체에 골고루 나누어 주는 일도 한다.
식물의 뿌리는 보통 굵고 곧은 원뿌리가 있고 여기에 가늘고 옆으로 퍼져 나가는 곁뿌리가 있다.
그러나 벼, 보리처럼 원뿌리가 없고 줄기 밑에 많은 수엽뿌리가 나는 것도 있다.
- 표피
- 뿌리의 겉을 싸서 보호하는 겉껍질
- 체관
- 잎에서 만든 양분의 통로
- 물관
- 뿌리에서 흡수한 물과 양분이 올라가는 통로
- 뿌리털
- 흙 속의 물과 양분을 빨아들인다.
- 생장점
- 뿌리가 자라는 부분으로 세포분열이 활발하다.
- 신장대
- 생장점에서 만들어진 세포들이 길게 자라는 부분으로 뿌리골무에서 신장대까지는 뿌리털이 없다.
- 뿌리골무
- 생장점을 보호한다
- 표피
뿌리의 종류
식물의 뿌리는 크게 쌍떡잎식물의 뿌리와 외떡잎식물의 뿌리 로 나뉘며 원뿌리, 곁뿌리, 수염뿌리 등이 있다.
- 외떡잎식물의 뿌리
- 줄기 밑에 많은 수염뿌리가 나온다.
- 강아지풀, 나리, 옥수수, 밀, 바랭이, 대, 벼, 보리, 붓꽃
- 줄기 밑에 많은 수염뿌리가 나온다.
- 쌍떡잎식물의 뿌리
- 한가운데 있는 굵고 곧은 원뿌리와 원뿌리에 나는 가늘고 옆으로 퍼져나가는 곁뿌리가 있다.
- 강낭콩, 나팔꽃, 무, 봉숭아, 당근, 명아주, 호박
- 한가운데 있는 굵고 곧은 원뿌리와 원뿌리에 나는 가늘고 옆으로 퍼져나가는 곁뿌리가 있다.
뿌리에서의 물과 양분의 이동
식물의 뿌리에서 물과 양분이 이동되는 것은 삼투작용과 모세관 현상 에 의해서이다. 즉, 식물의 뿌리털이 물을 흡수하는 것은 뿌리털 세포 속의 농도가 뿌리털 밖에 있는 물의 농도보다 높기 때문에 흙 속의 물이 뿌리털 속으로 빨려 들어가는 삼투작용 때문이다. 또한 식물의 뿌리에서 흡수된 물의 양분이 식물 전체로 보내지는 것은 모세관 현상 때문이다. 뿌리압, 물의 응집혁, 증산작용 등
- 모세관현상
- 가는 유리관을 액체 속에 넣었을 때 관속의 액체면이 관 밖의 액체면보다 높아지거나 낮아지는 현상
- 삼투작용
- 농도가 다른 두 용액을 반투막(용액중의 용매만 통과시키고 용질을 통과시키지 않는 막)으로 막아 놓았을 때 농도가 낮은 용액에서 농도가 짙은 용액 쪽으로 용매가 이동하여 가는 현상을 삼투작용이라고 하며 이 때 생기는 압력을 삼투압이라고 한다.
- 증산작용
- 식물체에 들어온 물은 줄기, 잎을 지나 수증기가 되어 몸 밖으로 나온다.
- 뿌리압
- 뿌리가 흙 속에서 빨아들인 물을 물관을 통하여 줄기나 잎으로 밀어 올리는 힘. 근압이라고도 한다.
특이한 모양으로 변한 뿌리
식물의 뿌리 가운데는 생장 특성과 환경 조건에 따라 뻗어 나가기에 적합하도록 특이한 모양으로 변한 것들이 있다. 양분을 저장하는 저장뿌리, 땅 위로 나와 넓게 뻗어 몸을 지탱하는 받침 뿌리, 줄기에서 나온 뿌리로 다른 물체에 붙어 몸을 지탱하는 붙임뿌리, 땅 위로 올라와 숨을 쉬는 호흡뿌리, 고목의 나무줄기나 바위에 붙어 자라는 흡수뿌리, 다른 식물에 뿌리는 내리고물과 양분을 빨아들이는 기생뿌리, 물 속에서 양분을 흡수하는 물속뿌리 등이 그것이다. 이중에서 뿌리가 밖으로 드러나 있는 받침뿌리, 붙임뿌리, 호흡뿌리, 흡수뿌리 를 통틀어 공기뿌리라고 한다.
- 저장뿌리
- 양분을 저장한 뿌리가 커져 덩이 모양을 이룬다. - 고구마, 무
- 받침뿌리
- 땅 위 줄기에서 나와 넓게 뻗는다. - 옥수수
- 흡수뿌리
- 땅 속에 있지 않고 공기중에 드러나 있다. - 풍란
- 붙임뿌리
- 다른 식물에 붙어 자란다. - 담쟁이덩굴
- 기생뿌리
- 다른 식물에 뿌리를 내리고 자란다. - 겨우살이
- 물속뿌리
- 물속에 뿌리를 두고 양분을 흡수한다. - 개구리밥
- 호흡뿌리
- 뿌리가 땅 위로 올라와 자란다. - 맹그로브나무, 낙우송 뿌리
열매의 종류
열매는 꽃의 여러 부분이 변해서 된 것이다.
즉, 꽃가루가 암술머리에 묻은 후 수정이 되면 꽃은 꽃잎을 떨어뜨리고 그 대신 열매를 맺기 시작하는데 꽃턱, 꽃받침, 씨방 등 꽃의 여러 부분이 점점 자라면서 모습이 바뀌어 열매가 된다.
열매에는 씨방이 자라서 열매로 된 참열매와 시방 이외의 부분이 크게 자라서 된 헛열매가 있다 그리고 열매에는 여러 가지 양분이 들어 있어서 동물들의 좋은 먹이가 되는데
그 중에서 사람이 먹을 수 있는 것을 과일이라고 한다. 열매의 껍질과 먹는 부분인 과육을 합쳐서 과피라고 하며, 과피는 다시 가장 안쪽에서 씨를 감싸고 있는 내과피와
내과피 주위를 둘러싸고 있는 중과피 그리고 껍질이라고 불리는 가장 바깥쪽의 외과피로 이루어져 있다. 과피는 열매의 종류에 따라 얇고 연한 것도 있고 두껍고 딱딱한 것도 있다.
열매의 색깔은 어릴 때는 보통 녹색이나 익어가면서 빨간색, 자주색, 노란색, 주황색, 검정색, 등으로 변한다.
참열매
- 씨방이 자라서 열매로 된 것으로 시방과 종자만으로 이루어져 있다
- 가지, 매실, 복숭아, 수박, 감, 오이, 토마토, 포도, 호박 등의 열매와 꼬투리로 된 완두, 콩, 팥 등이 있다.
헛열매
- 씨방 이외의 부분이 크게 자라서 열매로 된 것
- 사과, 배 , 딸기 등은 꽃턱이 자라서 변한 것이고, 석류는 꽃받침이 자라서 변한 것이다.
우리가 먹는 열매는 무엇이 변해서 된 것일까?
우리가 먹는 열매 중에는 씨방이 변한 것을 먹는 것도 있고, 꽃턱이나 꽃받침이 변한 것을 먹는 것도 있으며, 밑씨가 자란 것을 먹는 것도 있다.
- 꽃가루받이는 하였지만 꽃가루가 발달하지 않았기 때문에 수정을 못하는 경우
- 바나나, 밀감
- 꽃가루는 정상이지만 자가불화합성 때문에 꽃가루받이를 해도 수정을 못하는 경우
- 파인애플
- 꽃이 필 때 기온이 너무 낮은 경우
- 배, 사과, 파파야
- 식물체가 너무 늙어 단위결실이 일어나는 경우
- 감, 담배
단위결실
속씨식물에서 수정하지 않고도 씨방이 발달하여 종자가 없는 열매가 되는 현상을 단위결과(單爲結果)라고도 한다. 열매에는 종자가 들어 있지 않다.(예: 토마토) 자연 상태에서 수정을 못하는 원인은 다음과 같다.
- 씨방이 변한 것을 먹는 것
- 감, 밤, 포도, 오이, 호박, 수박, 가지, 토마토
- 꽃턱이 변한 것을 먹는 것
- 사과, 배, 딸기
- 꽃받침이 변한 것을 먹는 것
- 석류
- 밑씨를 먹는 것
- 강낭콩, 완두, 팥, 콩
식물의 열매는 어릴 때 껍질에 엽록소가 있어 녹색을 띠다가 익어가면서 여러 가지 색으로 변한다. 이것은 안토시안이나 카로티노이드라는 색소 때문이다. 즉, 사과나 포도가 붉은색이나 보라색을 띠는 것은 안토시안의 색깔이고 감, 토마토 등의 노란색이나 주황색은 카로티노이드의 색이다.
식용자원식물
식물자원은 육지에서 생육하고 있는 식물로서 인류가 재배, 이용하고 있는 작물 이외에도 재배할 수 있거나 야생상태의 식물을 채취하여 간단히 가공함으로써 이용될 수 있는 유용식물을 말한다. 식물은 의약품개발, 화훼산업 등에 있어서 소중한 자원이므로 세계 여러 나라들은 식물자원의 확보와 식물유전자원의 보호를 위해 많은 노력을 하고 있다.
옛날부터 우리 식생활에 잎, 줄기, 뿌리, 열매 등을 식용이나 과실주 등에 이용하여 왔으며, 오늘날 다양한 식품으로 개발하고 있다.
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뽕나무·오디
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다래나무
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으름덩굴
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산딸기
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머루
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느타리버섯
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느타리버섯
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감자
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벼
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밀
약용자원식물
약용식물은 병을 치료하거나 건강증진을 위해 이용되어 왔으며, 식물을 약으로 쓰기 시작한 것은 인류역사와 더불어 시작되었다고 볼 수 있다.
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은행
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심지구엽초
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범부채
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황기
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잔대
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더덕
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짚신나물
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당귀
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쇠무릎
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삼백초
섬유자원식물
식물가운데 나무껍질, 줄기, 잎에 있는 섬유가 옷감, 종이, 밧줄, 공예품 등의 원료가 되는 식물이다.
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심지닥나무
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목화
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모시풀
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삼
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골풀
염료자원식물
실이나 옷감을 염색하는 용도로 쓰이는 것을 '염료'라고 한다. 식물의 화려한 꽃이나 열매뿐만 아니라 잎, 뿌리, 나무껍질, 목재 등에서도 다양한 색의 천연염료가 얻어진다.
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치자
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쪽
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쑥
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붉나무
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누리장나무
밀원자원식물
향기롭고 꿀이 많은 꽃을 피워 꿀벌, 나비 등 곤충을 유인하는 식물로 벌꿀의 원료가 된다.
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아까시나무
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싸리나무
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밤나무
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유채
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메밀
유지자원식물
씨나 열매, 가지와 잎 등에 지방 성분을 가지고 있는 식물로 기름을 얻을 수 있는 식물이다.
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참깨
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들깨
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해바라기기
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땅콩
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아주까리