【生物学問題】呼吸と光合成の窓口!「気孔」を攻略
植物が空気を吸ったり吐いたり、余分な水分を逃がしたりするために欠かせないのが「気孔(きこう)」です。ミクロな窓口の仕組みと役割を整理しましょう。
1. 問題:植物の葉にあるガスの出入り口
【 問題 】 植物の葉の表面(主に裏側)に多く存在し、二酸化炭素や酸素の出入り、および水蒸気の放出を行うための小さな穴を何と呼ぶでしょうか?
① 導管 ② 気孔 ③ 形成層 ④ 孔辺細胞
2. 正解:植物の組織と機能に関する正解
正解: ② 気孔
3. 解説:環境に合わせて開閉する精密な窓
気孔は単なる「穴」ではなく、周囲の状況に合わせてその大きさを変えることができる動的な組織です。
[ 気孔の仕組みと役割 ]
★ ガス交換:光合成のための二酸化炭素(CO2)を取り込み、酸素(O2)を放出します。
★ 蒸散(じょうさん):水蒸気を逃がすことで、根からの吸水を助けたり、葉の温度を下げたりします。
★ 孔辺細胞(こうへんさいぼう):気孔の両脇にある三日月形の細胞です。この細胞の膨張・収縮によって穴が開閉します。
[ 観察のポイント ]
・多くの植物では、水分の失いすぎを防ぐために、直射日光が当たりにくい葉の裏側に多く存在しています。
★ ガス交換:光合成のための二酸化炭素(CO2)を取り込み、酸素(O2)を放出します。
★ 蒸散(じょうさん):水蒸気を逃がすことで、根からの吸水を助けたり、葉の温度を下げたりします。
★ 孔辺細胞(こうへんさいぼう):気孔の両脇にある三日月形の細胞です。この細胞の膨張・収縮によって穴が開閉します。
[ 観察のポイント ]
・多くの植物では、水分の失いすぎを防ぐために、直射日光が当たりにくい葉の裏側に多く存在しています。
1. 試験のポイント: 「気孔」そのものと、それを作る「孔辺細胞」の名前を混同しないように注意しましょう。孔辺細胞は例外的に葉緑体を持っており、光を感知して開閉をコントロールしています。
2. バイオインフォの視点: 環境ストレス(乾燥など)に対する気孔の応答は、植物ホルモンの「アブシシン酸(ABA)」によって制御されています。この応答に関わるシグナル伝達経路の解析は、乾燥地でも育つ作物のゲノム編集において、非常に重要なターゲットとなっています。
4. まとめ
「二酸化炭素と酸素の出入り口=気孔」です。蒸散のキーワードとセットで覚えることで、植物の生理現象を体系的に理解できます。植物が周囲の環境とどうコミュニケーションをとっているのか、その第一歩となる重要なパーツですね!
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