내피

피층(cortex)의 가장 안쪽에 존재하는 세포들이 원통형으로 배열되어 중심주(stele)를 둘러싸는 조직을 내피라 한다. 내피는 관속식물에 있어 뿌리 및 슈트에 모두 존재하지만, 종자식물의 경우에는 대개 뿌리에서만 관찰된다. 내피는 물과 함께 흡수된 용질을 선택적으로 투과시켜 중심주로 이동시키는 역할을 주로 담당한다.

쌍떡잎식물의 뿌리 단면과 내피 (출처: 원효식)

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내피는 원통형으로 배열된 유세포로 이루어져 있다. 물의 흡수가 집중적으로 일어나는 뿌리 부위, 즉 뿌리털(근모, root hair)이 집중적으로 존재하는 곳의 내피 세포는 카스파리띠(Casparian strip)라고 하는 구조를 보인다. 카스파리띠는 내피 세포의 횡단벽과 방사벽 일부에 일종의 방수성 물질인 수베린(suberin)가 침착되어 형성되며, 특정 시약을 처리했을 때 띠 모양으로 진하게 염색되어 나타난다. 한편 뿌리 끝에서 좀더 멀리 떨어진 부위의 내피에서는 세포벽의 목전화(suberization)가 일어나 내피를 통한 물의 입출을 차단한다. 다만 일부 세포는 세포벽이 여전히 얇고 카스파리띠를 지니고 있는데 이를 통과세포(passage cells)라고 한다. 이들 통과세포는 칼슘이나 마그네슘 등의 미네랄을 중심주로 이동시키는 역할을 수행한다.

내피 (출처: 원효식)

내피는 뿌리에서 흡수된 물질을 선별하여 중심주의 물관부로 투과시키는 역할을 한다. 식물체 내에서 물질의 이동은 전원형질(symplast) 수송 또는 전세포벽(apoplast) 수송 경로를 따라 일어난다. 뿌리털에서 흡수된 물 및 물 속에 녹아 있는 무기양분은 이 두 경로를 따라 피층을 통과하여 중심주의 물관부로 이동한다. 내피의 카스파리띠는 물의 투과를 억제함으로써 전세포벽 경로를 통한 물질의 이동을 차단하는 기능을 한다. 전세포벽 경로를 통해 이동하던 물 및 물속의 무기 양분이 내피를 통과하여 중심주의 물관부로 들어가기 위해서는 전원형질 경로로의 전환이 필요하다. 이는 내피세포의 세포막을 통한 물질의 수송을 수반하며, 이 과정에서 세포막의 의한 선택적 투과, 즉 물질의 선별적 이동이 일어난다.¹⁾

또한 내피는 물관부에 기포가 침투하는 것을 방지함으로써 도관 내의 공동화(embolism)을 막는다.²⁾

1. 이규배 (2016) 식물형태학(3판). 라이프사이언스, 410
2. Taiz and Zeiger (2015). Plant Physiology and Development. Sunderland, Massachusetts U.S.A: Sinauer Associates, Inc. p. 109.