【98】気孔の開閉

孔辺細胞のフォトトロピン(光受容体)が青色光を受容すると、細胞内のK+濃度が上昇して細胞内の浸透圧が増加し、孔辺細胞が吸水して気孔が開く。一方、乾燥などでアブシシン酸(植物ホルモン)が増加すると、細胞内のK+濃度が低下して細胞内の浸透圧が減少し、孔辺細胞が脱水して気孔が閉じる。

孔辺細胞&気孔の開閉
孔辺細胞&膜電位の変化
アブシシン酸vsフォトトロピン

孔辺細胞の細胞壁は気孔側が厚くて伸び難いため、孔辺細胞が吸水すると湾曲し、向かい合う孔辺細胞の間に“気孔”が開く。

孔辺細胞の湾曲と浸透圧
植物細胞と浸透圧&膨圧
細胞の体積&浸透圧&膨圧
原形質分離
限界原形質分離
浸透圧vs膨圧
吸水力(実際に細胞内に水が移動する力)

【補足】

  • 全透膜(細胞壁は”ザル”)
  • 半透膜(細胞膜やセロハン膜など、高分子は通し&低分子は通さない膜)
  • 浸透圧(ある溶液が水を”引き込む”力。様々な溶質を含んだ溶液の全体的な”濃さ”を表している。)
  • 高張液(浸透圧の高い溶液)
  • 等張液(浸透圧が等しい溶液)
  • 低張液(浸透圧の低い溶液)
  • 原形質分離(細胞が脱水して”縮む”ことで細胞膜が細胞壁から離れてしまう現象)
  • 限界原形質分離(細胞膜が細胞壁から離れる寸前の状態)
  • 生理食塩水(ヒトの細胞と等張の約0.9%食塩水)
  • 溶血(赤血球が、吸水&破裂する現象)
  • 溶菌(細菌の細胞壁が分解されて、吸水&破裂する現象)

【参考資料】

  • 吉里勝利(2018).『改訂 高等学校 生物基礎』.第一学習社
  • 浅島 誠(2019).『改訂 生物基礎』.東京書籍
  • 吉里勝利(2018).『スクエア最新図説生物neo』.第一学習社
  • 浜島書店編集部(2018).『ニューステージ新生物図表』.浜島書店

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