今週の水曜にテストがあるのでテスト勉強として適当にまとめていきます。
植物は主に根から水分を吸収します。それが茎を通って葉まで運ばれて行きます。今回はその経路と仕組みについて書いていきます。
先ほど、植物は主に根から水分を吸収するといいましたが、これは正確ではありません。正確には、維管束植物は主に根から水分を吸収する。です。他にも、水生植物、着生植物とかあるけどここではパスします。ここでは植物という単語は、特別な指定がない限りは維管束植物を指すことにします。
水分は主に2種類の方法で植物に吸収されます。一つ目は、積極的な吸収(Active absorption)です。これは、ATPと言われるエネルギーが必要で、水の勾配に逆らって吸収が起こります。(against concentration gradient)
二つ目は、受動的な吸収(passive absorption)です。これは、水の浸透勾配に従って吸収されるのでエネルギーは使いません。
ここで話しているのは、水分を吸収する際にエネルギーを使うかどうかがカギになっています。
次に根における水分の吸収について説明していきます。
3つの経路で水分の吸収が生じます。
一つ目はApoplast pathwayです。この経路は細胞壁の中を水分が通っていく経路です。大多数の水分がこの経路から吸収されます。
二つ目、Transmembrane pathwayは細胞の中を水分が通る経路で、一方の細胞から違う細胞へと通ります。Suberinというワックスのような働きをするタンパク質が関わるようです。
三つ目、Symplast pathwayは、plasmodesmataというcytoplasm同士を繋げている構造を通して水分が吸収される経路です。
ここまでで、根で吸収された水分は根の細胞内で3つの経路を用いて移動することがわかりました。
次に、この吸収された水分が茎を通っていく経路についてみていきます。
茎の中でも水分が通るのは導管と呼ばれる死んだ細胞の間です。死んだ細胞というのは細胞分裂や代謝を行っていない細胞という意味です。
ここでは二種類の形の異なる細胞がでてきます。Tracheids,vessile elementsです。前者が細長く、後者が短く太い形をしています。ここはそんなに重要ではないでしょう。
ここまでは根から吸収された水分が導管を通っていくことをまとめました。次はどんな力が働いて水が重力に逆らって上に上がっていくの?といったことを見ていきます。
蒸散(transpiration)についてまとめていきます。
水が導管を通って上がっていく時に使われる力はこの蒸散の引っ張る力(transpiration pull)によるものです。この蒸散というものは、大気と繋がっている葉肉細胞(Mesophyll cell)から水分が水蒸気として放出されていくことです。
概略としては導管→mesophyll cellの細胞壁→air spaceで水分が蒸気に→気孔から放出という流れです。この話は後でもう少し続きます。
ここまでで、根から吸収された水分は3つの経路で細胞に入っていき、導管を蒸散による力により吸い上げられ、葉の細胞へ行きわたること。葉の細胞内では、液体で存在していた水分が気体になり気孔から大気へ放出されること。までをまとめました。
上手くまとめられたでしょうか。次回は気孔の話をもう少し詳しくまとめていくこと思います。では。