【生物学問題】植物の給排水システム!「蒸散」の仕組みを攻略
植物は根から取り込んだ水を、ポンプのような装置を使わずに高い枝の先まで運び上げます。その原動力となる重要な現象が「蒸散(じょうさん)」です。水の流れの仕組みを正しく理解しましょう。
1. 問題:植物から水蒸気が放出される現象
【 問題 】 植物が根から吸い上げた水が、茎や葉のすみずみまで届けられた後、主に葉の気孔から水蒸気となって空気中に放出される現象を何と呼ぶでしょうか?
① 光合成 ② 蒸散 ③ 呼吸 ④ 浸透
2. 正解:植物の生理作用に関する正解
正解: ② 蒸散
3. 解説:水を吸い上げる「引き金」
葉から水が蒸発することで、導管の中の水が上へと引っ張り上げられる力が生まれます。
[ 蒸散の役割と特徴 ]
・吸水の原動力:葉から水が失われることで、根から新しい水を吸い上げる力が生じます。
・体温調節:水が蒸発する際の気化熱により、強い日光による葉の温度上昇を防ぎます。
・気孔(きこう):主に葉の裏側に多く存在する小さな穴から、水蒸気が放出されます。
[ 水の流れのルート ]
★ 根毛(吸収)→ 導管(上昇)→ 葉の気孔(放出)
・吸水の原動力:葉から水が失われることで、根から新しい水を吸い上げる力が生じます。
・体温調節:水が蒸発する際の気化熱により、強い日光による葉の温度上昇を防ぎます。
・気孔(きこう):主に葉の裏側に多く存在する小さな穴から、水蒸気が放出されます。
[ 水の流れのルート ]
★ 根毛(吸収)→ 導管(上昇)→ 葉の気孔(放出)
1. 試験のポイント: 蒸散は「気孔」の開閉によって調節されます。昼間や乾燥している時、温度が高い時などに活発になります。また、蒸散によって無機養分も水と一緒に全身へ運ばれることも覚えておきましょう。
2. バイオインフォの視点: 植物の「気孔」の密度や開閉に関わる遺伝子群の解析は、乾燥に強い作物(耐乾性作物)の開発において重要です。画像解析技術を用いて葉の表面の気孔の数や形を自動計測し、ゲノム情報と照らし合わせる研究が進んでいます。
4. まとめ
「根から吸って、葉から逃がす」という一連の水の流れを引き起こすのが蒸散です。この仕組みのおかげで、植物はエネルギーを使わずに重力に逆らって水を運ぶことができます。導管(血管)と維管束(ネットワーク)の知識とあわせて整理しておきましょう!
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