浸透

一般小学生

まとめ

【定義】
浸透とは、半透膜を介して溶媒(水など)が、溶質の濃度の低い方から高い方へと移動する現象である。植物においては、根から水を吸収し、全身へ運搬するための基礎的な仕組みの一つとなっている。

学習の要点

  • 重要語句:半透膜、根毛、道管、蒸散作用、補償点、光飽和点
  • 用語の意義:細胞内外の濃度差を利用した水の移動メカニズムであり、植物の生命維持に不可欠な吸水と蒸散のサイクルを支えている。

解説

植物の根には、表面積を広げて効率よく水を吸収するために「根毛」が発達している。土壌中の水分は、この根毛から浸透の仕組みによって細胞内へと入り込む。吸収された水は、表皮細胞などの組織を通り、植物体の中心部にある「道管」へと運ばれる。道管に入った水は、葉の気孔から水分が水蒸気として放出される「蒸散作用」による引き上げる力(蒸散引力)によって、上部の葉まで届けられる。

また、植物の成長には光合成が不可欠であり、その速度は光の強さに影響を受ける。光が強くなるほど光合成量は増加するが、ある一定の強さに達するとそれ以上は増加しなくなる。この限界点を「光飽和点」と呼ぶ。一方で、植物は常に呼吸を行っており、光が弱くなると光合成による二酸化炭素の吸収量と、呼吸による放出量が相殺される。この時の光の強さを「補償点」という。

光合成の実質的な活性を評価する際は、以下の計算式が用いられる。

光合成量 = 見かけの光合成量 + 呼吸量

補足
浸透によって生じる圧力を浸透圧と呼び、細胞の膨らみを維持する膨圧の源となる。植物がしおれずに立っていられるのは、この浸透現象による水の供給があるためである。

小学生のみなさんへ

植物が地面から水を吸い上げる不思議な力を「浸透(しんとう)」といいます。植物の根には「根毛(こんもう)」という細い毛のようなものがあり、そこから水が入り込んでいきます。

水は、植物の中にある「道管(どうかん)」という水の通り道を通って、茎から葉っぱまで運ばれます。葉っぱに届いた水は、太陽の光を使って栄養を作る「光合成(こうごうせい)」に使われたり、葉のあな(気孔)から水蒸気となって外に出ていったりします。これを「蒸散(じょうさん)」といいます。

植物は光の強さに合わせて光合成をする量を変えています。光が強くなると光合成もたくさん行われますが、反対に光が弱くなると、自分が生きるために出す空気(二酸化炭素)と、光合成で吸い込む空気の量がちょうど同じになることがあります。この時の光の強さを「補償点(ほしょうてん)」と呼びます。

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