생장 중인 식물 세포는 일차 세포벽만을 가지며, 식물 세포가 크기 증가를 멈춘 후에는 이차 세포벽을 형성한다(그림 4-25).
a. 일차 세포벽 - 세포의 팽창에 따라 길게 늘어 날 수 있는 능력이 있다. 세포의 크기가 확장되기 위해서는 세포벽 성분의 유연성 조절과 더불어 액포가 물을 흡수해야 한다.
b. 이차 세포벽 - 식물 세포가 크기 증가를 멈춘 후에는 셀룰로오스
미크로피브릴과 접착성 다당류로 이루어진 이차 세포벽이 일차 세포벽의 안쪽에 축적된다.
그림 4-25. 식물의 세포벽.
애기장대의 수분 통도조직 세포를 보여준다. 저배율로 나타난 (a)의 경우 일차 세포 벽은 세포 주위 전체를 둘러싸는 형태로 축적되어 있다.
이차 세포벽의 물질은 나중에 축적 되지만 일차 세포벽 전체를 둘러싸는 것은 아니 다. (b)에 나타난 부위는 (a)의 박스로 둘러싸인 부분에 해당한다. (c) 일차 세포벽과 이차 세포벽을 모식적으로 나타낸 것이다.
3.2 원형질연락사에 의해 식물세포는 연결되어 있다.
식물 및 많은 조류의 인접한 세포들은 비록 세포벽을 사이에 두고 분리되어 있지만, 상호연락이 가능하다. 이것은 세포질을 연결하는 통로인 원형질연락사
(plasmodesmata)가 있기 때문이다(그림 4-26).
식물의 원형질연락사는 단순한 개방된 통로가 아니라 세포막으로 둘러싸여 있으며, 중심부에 한 가닥의 소포체를 가지고 있다.
그림 4-26. 원형질연락사.
(a) 투과 전자현미경 사진.
(b) 이웃한 세포 사이에서 소포체가 원형질연 락사를 통해 뻗어 있는 모양을 보여주는 모 식도.
소포체와 세포막 사이의 열린 부분에는 단백질이 들어 있는데 이 단백질들은 세 포 사이의 물질 통과를 조절하는 것으로 생각되고 있다.
- 이온이나 핵산 크기의 분자들이 원형질연락사를 통해
식물에 상처가 생기면 식물은 캘로스(callose, β-glucan)라고 하는 접착성 다당류를 만들어 상처 부위의 원형질연락사를 막아버린다.
3.3 색소체는 광합성 및 기타 기능을 가진 곳이다.
색소체에는 엽록체, 백색체 그리고 잡색체가 있다.
1) 엽록체
식물의 잎과 녹색 부위에는 엽록체(chloroplast)라고 하는 세포 소기관이 들어 있 다. 엽록체는 광합성의 필수적 색소인 엽록소(chlorophyll)를 포함한다.
식물과 조류의 세포에는 하나의 세포 당 엽록체가 40～50개인 경우가 대부분이다.
색소체는 이중막으로 둘러싸이며 엽록체 안에는 층을 이루어 배열된 막이 있는데, 이것을 틸라코이드(thylakoid)라고 한다(그림 4-27).
광합성에서 중요한 역할을 하는 엽록소 및 기타 분자들은 틸라코이드에 결합되어 있다.
틸라코이드가 점유하지 않은 부분은 스트로마(stroma)이다.
스트로마에는 광합성에 필요한 여러 효소가 들어 있으며, 원핵생물의 경우와 유사한 DNA와 리보좀도 들어 있다.
그림 4-27. 엽록체.
(a) 엽록체의 모식도.
(b) 옥수수 엽록체의 투과 전자현미경 사진으로 스트로마와 틸라코이드 막을 보여 주고 있으며, 틸라코이드 막의 일부는 동전을 쌓아 올린 것 같은 층상구조를 이루고 있다.
삽입도는 원으로 표시된 부분을 확대 한 것이다.
화 살 촉 으 로 표 시 한 부 분 은 엽 록 체의 이 중 포 막이 다 . 화 살 표 들 은 2 개 의 틸 라 코 이 드 층상구조를 표시한다.
(c) 동전과 같이 생긴 막의 층상구조를 바닥 쪽에서 바라보이도록 엽록체를 절단한 현미경 사진이다.
그림 4-28. 뿌리 세포의 녹말체.
(a) 투과 전자현미경 사진. 녹말체에는 수많은 녹말 과립이 들어 있으며, 엽록체에 서 발견되는 방대한 틸라코이드 막을 찾아 볼 수 없다.
(b) 녹말체에 포함된 녹말립(청자색으로 염색된)을 보여 주는 뿌리 조직의 광학 현미경 사진.