관다발

관다발(vascular bundle)은 식물에서 물과 무기염류를 운반하는 물관(xylem)과 광합성 산물(주로 설탕)을 운반하는 체관(phloem)이 함께 존재하는 다발 형태의 조직을 말한다. 관다발은 식물의 줄기, 뿌리, 잎 등 다양한 기관에서 발견되며, 식물 전체의 생존과 성장에 필수적인 역할을 수행한다.

구조와 구성

관다발은 일반적으로 다음과 같은 요소로 구성된다.

• 물관(xylem): 뿌리에서 흡수된 물과 무기염류를 식물체의 다른 부분으로 운반하는 역할을 한다. 물관은 주로 죽은 세포로 이루어져 있으며, 세포벽이 두꺼워 식물체의 지지 기능도 담당한다.
• 체관(phloem): 잎에서 광합성 작용으로 생성된 유기 양분을 식물체의 필요한 부분으로 운반하는 역할을 한다. 체관은 살아있는 세포로 구성되며, 체관 세포는 서로 연결되어 양분 이동 통로를 형성한다.
• 형성층(cambium): 일부 쌍떡잎식물과 겉씨식물의 관다발에는 물관과 체관 사이에 형성층이 존재한다. 형성층은 세포 분열을 통해 물관과 체관 세포를 추가적으로 생성하여 식물의 굵기를 증가시키는 역할을 한다.

분류

관다발은 물관과 체관의 배열 방식에 따라 다음과 같이 분류될 수 있다.

• 방사 관다발(radial vascular bundle): 뿌리에서 주로 발견되며, 물관과 체관이 방사형으로 번갈아 배열되어 있다.
• 병립 관다발(collateral vascular bundle): 줄기에서 주로 발견되며, 물관과 체관이 나란히 배열되어 있다.
  • 폐쇄 관다발(closed collateral vascular bundle): 물관과 체관 사이에 형성층이 없는 관다발로, 단자엽식물에서 주로 발견된다.
  • 개방 관다발(open collateral vascular bundle): 물관과 체관 사이에 형성층이 있는 관다발로, 쌍떡잎식물과 겉씨식물에서 주로 발견된다.
• 복병립 관다발(bicollateral vascular bundle): 물관의 안쪽과 바깥쪽에 체관이 위치하는 형태로, 박과 식물에서 주로 발견된다.
• 주위 관다발(amphicribral/amphivasal vascular bundle): 물관이 체관을 둘러싸거나, 체관이 물관을 둘러싸는 형태로, 일부 양치식물에서 발견된다.

기능

관다발은 식물 생존에 필수적인 다음과 같은 기능을 수행한다.

• 물과 무기염류 운반: 물관을 통해 뿌리에서 흡수된 물과 무기염류를 잎을 비롯한 식물체의 모든 부분으로 운반한다.
• 광합성 산물 운반: 체관을 통해 잎에서 생성된 광합성 산물을 뿌리, 줄기, 열매 등 식물체의 필요한 부분으로 운반한다.
• 지지 기능: 물관의 두꺼운 세포벽은 식물체의 구조를 지지하는 역할을 한다.
• 저장 기능: 일부 식물에서는 관다발에 양분을 저장하는 기능을 수행하기도 한다.