표피세포

표피세포는 식물의 표면을 덮고 있는 가장 밖의 세포로, 안쪽의 조직을 보호하고 식물과 대기 사이의 가스 교환을 조절한다. 또한 물과 무기물질을 흡수하며, 초식동물로부터 방어하는 역할을 한다.¹⁾

양파의 표피 (출처: GettyimagesKorea)

목차

표피세포는 가장 바깥쪽에 위치한 세포로 주로 납작한 타일 모양이며, 조밀하게 서로 마주 붙어 있다. 대부분의 표피세포들은 엽록체를 갖고 있지 않아서 대체로 투명하나, 액포가 색소를 가지면 색깔을 나타낸다. 대부분의 경우 표피는 한 층의 표피세포로 구성되어 있으나, 인도고무나무(Ficus elastica)는 여러 층의 세포로 되어 있어 물을 저장하고 강한 햇빛에서 안쪽의 세포를 보다 효율적으로 보호한다. 난초의 뿌리도 여러 층의 표피세포를 갖고 있다.

표피세포는 특이하게 변형되어 특별한 기능을 하는 것들이 있다. 벼과 식물의 잎에는 긴 표피세포 사이에 짧은 표피세포들이 있는데, 이들은 규산(silica)이 채워진 것과 목전화된 코르크(cork) 세포들이다.

보통 표피세포보다 크기가 크고 세포벽은 얇은 기동세포도 변형된 표피세포로 잎의 움직임을 조절하는 기능을 한다.   

잎 내부구조 (출처:한국식물학회)

표피세포 바깥쪽 벽에 지방으로 구성된 각피(cuticle)가 쌓여 있어 식물 내부의 수분 손실을 막는 역할을 한다. 건조한 환경에서 자라는 식물은 두꺼운 각피를 갖는다. 또한 각피는 미생물의 침입으로부터 식물세포를 보호하는 역할을 한다. 각피는 여러 가지 형태의 왁스(밀랍, wax)에 의해 덮여 있는 경우가 있다. 왁스는 각피와 함께 수분 손실을 막고 외부 병원균의 침입 및 자외선 등의 강한 외부 자극으로부터 세포를 보호하는 역할을 한다.

식물 각피의 구조 (출처:서미정)

기공은 변형된 표피세포로 구성되어 있다. 2개의 공변세포(guard cell)로 둘러싸여 생긴 구멍을 기공이라고 하는데, 조직의 안쪽과 밖 사이의 가스 교환을 조절하는 기능을 한다. 공변세포는 흔히 부세포(subsidiary cell)라고 하는 변형된 표피세포로 둘러싸여 있다. 기공은 잎, 줄기, 꽃, 열매 등에 있으며 잎 아랫면에 가장 많다. 쌍떡잎식물의 기공은 보통 콩팥 모양이며 산재되어 있는 반면, 외떡잎식물의 기공은 주로 아령 모양이며 서로 평행하게 배열되어 있다.

기공복합체와 공변세포의 구조 (출처:한국식물학회)

표피세포가 돌출되어 형성된 털은 단세포 또는 다세포로 된 구조이다. 잎에서 난 털은 그늘을 만들어 더위 피해를 줄이며, 물 손실을 감소시킨다. 또한 해충으로부터 잎을 보호하는 역할을 한다. 뿌리 표피세포에서 발달한 뿌리털은 물과 무기물을 흡수하는 기능을 한다. 털은 물질을 분비하는 기능을 하는 것이 있다. 끈끈이주걱(Drosera) 등의 식충식물의 털은 점액과 효소를 분비하여 먹이를 잡고 소화하여 흡수하는 기능을 한다. 종자의 표면에서 발달한 긴 털은 종자산포를 돕는 역할을 한다.

발아하고 있는 양배추 종자 (출처:GettyimagesKorea)

2기생장을 하는 식물에서는 줄기와 뿌리의 표피가 파괴되고 그 아래에서 목전화된 주피(periderm)가 발달하여 안을 보호하는 역할을 한다. 주피는 코르크형성층(cork cambium), 코르크(cork), 그리고 코르크피층(cork cortex)으로 구성되어 있다.

2년생 피나무 줄기의 단면. (출처:GettyimagesKorea)

1. 이규배 (2016) 식물형태학. 라이프사이언스,