孔辺細胞

一般小学生

まとめ

【定義】
孔辺細胞(こうへんさいぼう)とは、植物の葉や茎の表皮に一対となって存在し、その間に気孔を形成する特殊な細胞のことである。自身の膨圧を調節することで気孔の開閉を制御する役割を持つ。

まとめ

孔辺細胞は水分量に応じた細胞の変形により、光合成に必要なガスの出入りや蒸散の量を調節している。一般的な表皮細胞とは異なり、光合成を行うための葉緑体を含んでいるのが大きな特徴である。

解説

孔辺細胞は、主に葉の裏側に多く分布する細胞である。2つの孔辺細胞が向かい合うことで「気孔」という隙間が作られ、植物はここを通じて二酸化炭素や酸素の交換、および水蒸気の放出(蒸散)を行っている。気孔の開閉は孔辺細胞内の水分量(膨圧)の変化によって決まる。孔辺細胞が吸水して膨らむと、細胞壁の厚さが気孔側で厚く、外側で薄いという不均一な構造のために外側へと大きく湾曲し、気孔が開く。逆に水分が不足すると細胞が収縮し、気孔は閉じる。この仕組みにより、植物は周囲の環境に合わせて水分を保持したり、効率よく光合成を行ったりしている。また、植物は光を効率よく受けるために、葉の形態や付き方(葉序)を多様に変化させている。例えば、エンドウやサボテン、タマネギなどは環境に適した独自の葉の形を持っており、茎への付き方も互生・対生・輪生といった規則性が存在する。バラの仲間では「茎を2周する間に5枚の葉がつく(2/5葉序)」といった幾何学的な特徴が見られることもあるが、どのような形態であっても、孔辺細胞による気孔の調節機能は植物の生存に不可欠な共通の機構である。

小学生のみなさんへ

葉っぱの裏側などを顕微鏡(けんびきょう)で見ると、小さな「口」のような穴が開いているのが見えます。これが「気孔(きこう)」で、その両脇にある三日月のような形をした2つの細胞が「孔辺細胞(こうへんさいぼう)」です。この細胞は、自分の形をふくらませたり縮ませたりすることで、気孔を開けたり閉めたりするドアのような役割をしています。ここから、植物が生きていくために必要な空気を取り込んだり、体の中の余分な水分を逃がしたり(蒸散)しています。葉っぱの中には、光合成をする場所や水の通り道など、生きるための工夫がたくさん詰まっています。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する