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기공 (식물학)

기공(氣孔, Stomata)은 식물의 잎 뒷면과 어린줄기의 표피에 존재하는 미세한 구멍으로, 현미경으로만 관찰할 수 있다. 입술 모양으로 생긴 이 구조는 두 개의 공변세포(guard cell)에 의해 둘러싸여 있으며, 공변세포의 형태 변화에 따라 기공의 지름이 조절된다.

기공은 식물의 생리 작용에서 핵심적인 역할을 수행한다. 뿌리에서 흡수된 물이 잎에 도달한 후 수증기 상태로 기공을 통해 외부로 배출되는 증산작용(transpiration)의 주요 통로이며, 동시에 광합성에 필요한 이산화탄소(CO₂)가 식물체 내부로 유입되고, 광합성 결과 생성된 산소(O₂)가 외부로 배출되는 기체 교환의 창구 역할을 한다.

기공의 개폐는 삼투 현상에 의해 조절된다. 공변세포가 주변 세포로부터 물을 흡수하여 팽창하면 바깥쪽으로 휘어지면서 기공이 열리고, 반대로 물을 잃어 수축하면 기공이 닫힌다. 이러한 개폐는 빛, 이산화탄소 농도, 그리고 공변세포 내부의 생체시계(circadian rhythm)에 의해 조절된다. 특히 청색광(blue light)이 공변세포의 세포막에 있는 청색광 수용체를 자극하면 칼륨 이온(K⁺)이 축적되어 삼투압이 높아지고 물이 유입됨으로써 기공이 열리게 된다.

기공은 육상 식물이 물 손실을 조절하면서도 광합성에 필요한 기체 교환을 유지하기 위해 진화적으로 발달시킨 적응 구조로, 식물 생리학 및 식물학에서 중요한 연구 대상이다.

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