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물은 어떻게 높은 나무 꼭대기까지 올라갈까요?
조회 7,501 2014.12.10 신고

탐구 목표 
증산작용이 일어나는 장소인 공변세포를 관찰해 보고, 증산작용의 의의를 알 수 있다.

 

탐구 레벨 
중 1. 광합성

 

탐구 요약 
증산작용은 물 상승의 원동력이 되며, 식물의 온도를 적절하게 유지해 주고, 체액 농도를 일정하게 해 주는 등 매우 중요한 작용을 하고 있다.


준비물

- 나뭇가지 3개, 눈금 실린더2개, 비닐 주머니, 고무줄, 식용유, 전기 스탠드, 다양한 종류의 잎, 메니큐어, 슬라이드글라스, 현미경, 풍선 2개, 스카치테이프, 실 



나무 옮겨심기

오늘은 솔비네가 이사가는 날이에요. 솔비엄마는 아끼던 대추나무와 라일락 나무도 함께 가져다가 옮겨 심으시겠다고 하십니다. 나무를 옮겨 심어 주기로 하신 아저씨들께서 나무의 뿌리가 다치지 않도록 조심조심 파서는 흙과 함께 단단히 동여매셨어요.
그러시고는 나뭇잎을 모조리 따버리셨어요. 깜짝 놀란 솔비가 아저씨께 왜그러시냐고 여쭤보았더니 아저씨들은 빙그레 웃으시면서 나무를 차에 옮겨서 가져가야 하기 때문이라고 말씀해 주셨어요.
아저씨들은 왜 나무의 잎을 따버리신걸까요? 




식물의 물이 방출되는 장소

식물에서 물은 뿌리로 흡수합니다. 이렇게 흡수된 물은 식물이 사용하게 되고, 그 뒤에 남은 것을 내보내게 됩니다. 이때 물은 어디로 방출될까요?
다음 실험을 하며 함께 탐구해봅시다. 세 개의 개망초 줄기를 준비하여 뿌리 쪽을 잘라 낸 후, 하나는 그대로 두고 두번째 것은 잎을 모두 따버리고 세번째 것은 잎이 달린 가지 위에 비닐 주머니로 싸서 장치합니다.
같은 양의 물이 들어있는 눈금 실린더에 각각 나뭇가지를 꼽고 눈금 실린더의 물에 식용유를 한방울씩 떨어트립니다.
나뭇가지를 햇빛이 잘 두는 곳에 한 시간 정도 놓아 두고 눈금실린더의 변화와 비닐주머니 속의 변화를 관찰해 보세요. 



비닐 주머니에 맺힌 물방울

실험결과를 살펴봅시다. 눈금 실린더의 물이 많이 줄어든 것은 어느것인가요? 탐구노트를 눌러 기록해봅시다.
비닐주머니속은 어떻게 보이나요? 어떤 변화가 있는지 탐구노트를 눌러 기록해봅시다.
이 실험결과로 보아 물은 어디를 통해 나왔다고 할 수 있나요? 탐구노트를 눌러 기록해 봅시다.
이 실험 결과로 보아 물은 어떤 상태로 나간다고 할 수 있나요?
탐구노트를 눌러 기록해봅시다. 



증삭작용

물이 식물 밖으로 배출되는 작용을 증산작용이라고 합니다. 앞의 실험을 통해 이러한 증산작용이 일어나는 곳이 식물의 잎인것을 알았어요.
그럼 이번에는 식물 잎을 현미경으로 관찰하여 증산작용이 일어나는 기관을 관찰해 보도록 해요. 간단한 실험을 위한 준비물은 다음과 같아요. 잎의 앞면에 투명 매니큐어를 바릅니다. 매니큐어가 마르면 스카치테이프를 위에 붙이고 손으로 살살 문지르세요. 스카치테이프를 떼어서 슬라이드글라스 위에 붙인 뒤 현미경으로 관찰합니다. 




식물의 기공 관찰

주변의 세포와는 다르게 생긴것이 관찰되지요? 바로 기공입니다.
기공은 두 개의 공변세포로 이루어집니다. 광합성이 활발한 낮에는 공변세포가 팽팽해지면서 기공이 열리게 됩니다. 이곳을 통해서 식물은 물을 수증기의 형태로 내보내게 됩니다.
광합성이 일어나지 않는 밤에는 공변세포가 원래대로 돌아가 기공이 닫히게 됩니다. 



공변세포 관찰

이번에는 잎의 뒷면에 투명 매니큐어를 바릅니다. 매니큐어가 마르면 스카치테이프를 위에 붙이고 손으로 살살 문지르세요.
스카치테이프를 떼어서 슬라이드 글라스에 붙인 뒤 현미경으로 관찰합니다. 




기공의 역할




공변세포의 두께

공변세포로 이루어진 기공이 어떻게 열리고 닫히는지 실험을 통해 확인해보아요.
준비물로는 풍선과 스카치테이프, 그리고 고무줄이 필요해요. 풍선 두개를 준비해서 각 풍선의 한 쪽면에 스카치 테이프를 붙입니다. 스카치 테이프가 붙은 쪽을 마주 보게 한 뒤 풍선의 끝을 실이나 고무줄로 묶어줍니다. 풍선에 공기를 조금만 불어넣어 보세요. 그런 다음 입구를 맞잡아 보세요. 풍선의 공기를 좀 더 불어넣어보세요. 그런 다음 입구를 맞잡아 보세요.
풍선은 공변세포, 풍선 사이의 구멍은 기공을 나타내는 실험입니다. 풍선의 공기를 많이 불어넣을수록 풍선과 풍선 사이의 구멍은 어떻게 되나요? 탐구노트를 눌러 기록해보세요.
이와 같이 공변세포가 팽팽해지는 낮에는 기공이 열리고 공변세포가 느슨해지는 밤에는 기공이 닫히게 됩니다.





생각해보기

이제까지 식물이 자라는 데 물은 꼭 필요하고, 필요한 만큼 쓴 나머지는 잎을 통해 방출되는 증산작용에 대해 배웠습니다. 다음 문제를 보고 탐구노트에 적어봅시다. 눈금 실린더의 물에 기름방울을 떨어뜨리는 이유는 무엇일까요?
햇빛이 강할 때와 약할 때 식물의 증산량은 어떻게 달라질 지 생각해봅시다. 식물을 옮겨 심을 때 식물의 잎을 따내야 하는 이유는 무엇일까요?
식물이 끊임없이 증산작용을 하는 이유는 무엇일까요?



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