植物の気孔の機能は何ですか?
種類と開閉方法の違い
ThoughtCo / JRビー
気孔は小さな開口部または毛穴です 植物組織 ガス交換を可能にするもの。気孔は通常、 植物の葉 しかし、一部の茎にも見られます。孔辺細胞として知られる特殊な細胞が気孔を取り囲み、気孔を開閉する機能を果たします。気孔は、植物が二酸化炭素を取り込むことを可能にします。 光合成 .また、暑いときや乾燥したときに閉じることで、水分の損失を減らすのにも役立ちます。気孔は、蒸散を助けるために開閉する小さな口のように見えます。
陸上に生息する植物は通常、葉の表面に何千もの気孔を持っています。気孔の大部分は植物の葉の下側にあり、熱や気流への暴露を減らします。水生植物では、葉の上面に気孔があります。ストーマ (気孔の単数形) は、2 種類の特殊な気孔に囲まれています。 植物細胞 他の植物表皮細胞とは異なります。これらのセルは、ガードセルおよび補助セルと呼ばれます。
孔辺細胞は大きな三日月形の細胞で、そのうちの 2 つがストーマを取り囲み、両端でつながっています。これらの細胞は拡大および収縮して、気孔の毛穴を開閉します。ガードセルも含まれています 葉緑体 、植物の光を捕らえるオルガネラ。
付属セルとも呼ばれる補助セルは、ガード セルを取り囲み、サポートします。それらは孔辺細胞と表皮細胞の間のバッファーとして機能し、表皮細胞を孔辺細胞の拡大から保護します。さまざまな種類の植物の補助細胞が、さまざまな形や大きさで存在します。それらはまた、ガードセルの周りの配置に関しても異なって配置されています。
気孔の種類
気孔は、周囲の補助細胞の数と特徴に基づいて、さまざまなタイプに分類できます。さまざまな種類の気孔の例には次のものがあります。
- 無細胞性気孔: 各気孔を取り囲む、表皮細胞に似た不規則な形の細胞を持っています。
- Anisocytic 気孔: 機能には、各気孔を囲む不等数の補助細胞 (3 つ) が含まれます。これらのセルのうち 2 つは、3 番目のセルよりも大幅に大きくなっています。
- 二細胞性気孔：気孔は、各気孔に垂直な2つの補助細胞に囲まれています。
- 傍細胞性気孔: 孔辺細胞と気孔に平行に 2 つの補助細胞が配置されています。
- グラミン気孔: 孔辺細胞は中央が狭く、両端が広い。補助セルは、ガード セルと平行です。
気孔の2つの主な機能
気孔の 2 つの主な機能は、二酸化炭素の取り込みを可能にすることと、蒸発による水分の損失を制限することです。多くの植物では、日中は気孔が開いていて、夜は気孔が閉じています。通常、日中は光合成が行われるため、気孔は日中開いています。光合成では、植物は二酸化炭素、水、および太陽光を使用して、グルコース、水、および酸素を生成します。 グルコース 酸素と水蒸気は開いた気孔から周囲の環境に逃げますが、食物源として使用されます。光合成に必要な二酸化炭素は、開いた植物の気孔から得られます。夜間、太陽光が利用できなくなり、光合成が行われないとき、気孔は閉じます。この閉鎖により、開いた毛穴から水が逃げるのを防ぎます。
どのように開閉しますか?
気孔の開閉は、光、植物の二酸化炭素濃度、環境条件の変化などの要因によって調節されています。湿度は、気孔の開閉を調節する環境条件の一例です。湿度条件が最適な場合、気孔は開いています。植物の葉の周りの空気中の湿度レベルが、気温の上昇や風の強い条件によって低下した場合、より多くの水蒸気が植物から空気中に拡散します.このような条件下では、植物は余分な水分の損失を防ぐために気孔を閉じなければなりません。
気孔の開閉の結果として 拡散 .高温で乾燥した状態では、蒸発による水分の損失が多く、脱水を防ぐために気孔を閉じる必要があります。孔辺細胞は積極的にカリウムイオンを送り出す (K+) ガードセルから周囲のセルへ。これにより、拡大した孔辺細胞内の水が、溶質濃度の低い領域 (孔辺細胞) から溶質濃度の高い領域 (周囲の細胞) に浸透的に移動します。孔辺細胞の水分が失われると、孔辺細胞が収縮します。この収縮により、気孔が閉じます。
気孔を開く必要があるような状態が変化すると、カリウムイオンが周囲の細胞から孔辺細胞に活発に送り返されます。水が動く 浸透的に 孔辺細胞に侵入し、それらを膨らませて湾曲させます。この孔辺細胞の拡大により、毛穴が開きます。植物は開いた気孔から光合成に使われる二酸化炭素を取り入れます。酸素と水蒸気も、開いた気孔から空気中に放出されます。
ソース
- Chandra, V. & Pushkar, K.' 植物学のトピック: 分類学に関連する解剖学的特徴 .' 競争科学ビジョン 、8月2005年、pp。 795-796。
- フェリー、R J. 気孔、補助細胞、および意味 .' MIOSジャーナル 、巻。 9 イス。 3、2008 年 3 月、9 ～ 16 ページ。