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'큐티클(cuticula) https://infos.tistory.com/6529' 연속적인 큐틴(cutin)이라는 물질로 구성, 구멍이 없는 막으로 이루어져 있음, 표면에 수산기(-OH)를 가지는 지방산의 중합물로 구성, 이 중합물의 분자간 공극은 물분자와 같은 크기의 물질을 통과시킬 수 있다, 이 공극이 수산기와 카르복실기(-COOH)와 같은 친수성기가 있기 때문에 물과 용질의 투과가 가능하다고 생각된다. 큐티클층은 음전기를 띄고 있어 양이온의 훕스루르 촉진시킨다. 큐티클층은 1차 및 2차세포벽을 거쳐서 표피세포의 원형질막에 도달하게 된다. 큐티클층을 투과한 물질은 세포벽에 침투하는데 이는 뿌리에서 흡수하는 현상과 같다고 볼 수 있다.
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엽면시비 식물 잎의 층위(Layer) 흡수 단계 https://infos.tistory.com/7601 : '왁스층 (Cuticular Wax)' 잎 가장 바깥쪽의 기름기 있는 층으로 물리적 환산으로만 통과 가능. '세포벽 (Cell Wall)' 그물망 구조의 단단한 벽이다. 입자가 작으면 비교적 쉽게 통과한다. '세포막 (Plasma Membrane)'에는 '아미노산 수송 단백질(Amino Acid Transporters)'이라는 특수한 문이 있다,
제1벽: 왁스층 (Cuticular Wax)
잎 가장 바깥쪽의 기름기 있는 층이다. 수송 단백질이 없으며, 오직 물리적 확산으로만 통과해야 한다.
왁스층은 기름 성분이라 물에 녹은 아미노산이 통과하기 가장 힘든 구간이다.
잎의 가장 바깥쪽 방어막인 왁스층(큐티클)을 직접 뚫고 들어가는 경로로, 전체 흡수량의 상당 부분을 차지한다.
친유성 경로 (Lipophilic Pathway): 왁스 성분과 성질이 비슷한 유기 분자들이 왁스층의 지질 구조 사이로 확산되어 들어간다.
친수성 경로 (Hydrophilic Pathway): '수성 통로(Aqueous Pores)'를 이용한다. 큐티클 내부의 친수성 구역이 물을 머금어 팽창할 때 형성되는 미세한 틈(1nm이하)을 통해 이온(질소, 가리 등)과 물 분자가 통과한다.수성 통로 (Aqueous Pores): 왁스층 사이사이에 아주 미세하게 존재하는 물길이다. 질소 이온(NO_3^-)이나 아미노산 같은 수용성 물질들이 이 좁은 틈을 통해 겨우겨우 스며든다.
기공 (Stomata) 및 화수분: 잎 뒷면이나 앞면에 있는 숨구멍(기공)을 통해 직접 침투한다. 드론 살포 시 하향풍이 잎을 흔들어 이 기공 근처로 약액을 밀어 넣으면 흡수 효율이 급격히 올라간다.제2벽: 세포벽 (Cell Wall)
그물망 구조의 단단한 벽이다. 입자가 작으면 비교적 쉽게 통과한다.
세포벽은 셀룰로오스 섬유가 엉킨 그물망 같은 구조다. 왁스층의 수성 통로(1nm이하)보다 세포벽의 그물 코(5~20nm)가 훨씬 넓기 때문에, 일단 왁스층만 통과했다면 세포벽을 지나는 것은 그리 어렵지 않다.
3월 초순처럼 추울 때는 세포벽 자체도 다소 단단해지거나 수분 이동이 정체되어, 왁스층을 통과한 영양분이 세포막까지 도달하는 '확산 속도'가 느려질 수 있다.
영양분 저장 역할
왁스층 밖의 농도가 높으면 수성 통로를 통해 세포벽 공간으로 영양분이 밀려 들어온다. 잎 표면의 약액이 말라도, 이미 세포벽 공간까지 들어간 영양분은 습도만 유지된다면 천천히 세포 안으로 흡수될 수 있다.
세포벽 공간은 일종의 '영양분 대기소'가 된다. 여기서 영양분이 찰랑찰랑하게 차 있어야만, 세포막에 있는 수송 단백질들이 쉬지 않고 안으로 영양분을 퍼 나를 수 있다.결국 엽면시비의 핵심은 "얼마나 많은 양을 세포벽 공간에 집어넣어 주느냐"의 싸움이다. 세포벽에 영양분이 고농도로 차 있으면, 수송 단백질이 아무리 까다로워도 들어가는 절대량은 늘어난다. 살포 후에 잎에 이슬이 맺히는 새벽 시간은 이 세포벽의 수분을 이슬이 유지시켜 흡수 시간을 연장해 주는 아주 훌륭한 공학적 조력자다.
최종 관문: 세포막 (Plasma Membrane)
세포막에는 '아미노산 수송 단백질(Amino Acid Transporters)'이라는 특수한 문이 있다. 능동적 선택 수송(Active Selective Transport).
인식 기제: 이 수송체들은 아미노산 특유의 화학 구조(아미노기 -NH_2와 카르복실기 -COOH)를 정밀하게 인식한다.
우선순위: 식물은 생존을 위해 단백질 합성이 필수적이다. 따라서 질소 원자를 하나하나 조립하는 것보다, 이미 조립된 아미노산이 나타나면 수송체의 입구를 즉각 개방한다.