発芽の条件

学習の要点

• 重要語句：胚（はい）、子葉（しよう）、胚乳（はいにゅう）、溶解度、飽和水溶液
• 用語の意義：種子は内部に蓄えた養分を用いて発芽するため、初期段階では光合成や外部からの肥料を必要としない。また、物質の溶け方（溶解度）などの理科的基礎知識は、発芽実験における水溶液の性質理解と深く関連する。

解説

植物の種子が発芽するためには、水、酸素、適当な温度の3つの条件がすべて揃う必要がある。水は種子を膨張させ代謝を活性化させる役割を持ち、酸素は呼吸によって成長に必要なエネルギーを取り出すために消費される。また、酵素が働くためには適切な温度が必要であり、極端な低温や高温では発芽は進行しない。

種子の構造は、将来植物の体になる「胚」と、発芽のための養分を蓄える部分に分けられる。インゲンマメのように子葉に養分を蓄える「無胚乳種子」と、カキのように胚乳に養分を蓄える「有胚乳種子」が存在する。これらの養分は発芽の過程で分解・消費されるため、発芽の段階では肥料などの外部栄養素は必須条件には含まれない。

理科的な観察・実験においては、物質が水に溶ける性質についても理解が求められる。水に溶けている物質を溶質、溶かしている液体を溶媒と呼び、限界まで溶けた状態を飽和水溶液という。物質が水100gに溶ける最大質量である「溶解度」は温度によって変化し、一般にホウ酸などは温度が上がると溶解度が大きく増すが、食塩などは温度による変化が少ない。こうした溶解度の差を利用して、冷却による結晶の析出量を計算することができる。

補足
一部の植物（光発芽種子や暗発芽種子）では、3条件に加えて「光」の有無が発芽に影響を与える場合があるが、一般的な学習課程における「発芽の三条件」には光や土、肥料は含まれない。

参照: 学習指導要領準拠資料