植物の水分の調節と水の移動

環境と植物の反応

ほとんどすべての生物にとって生きていく上で必要なのが水です。私たち動物は自ら動いて水分を得ることが可能です。でも、人間がお世話をしない植物の場合は雨を待つよりほかありません。植物が水分をどうやって利用しているのか実際に見ていきましょう。

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植物においての水

機能

植物にとって水は、主に2つの機能があります。

光合成の原料として非常に重要です。
二酸化炭素と水の合成で、酸素とグルコースができますね。

 

また、蒸散で葉の温度を下げています。
葉で体温の調節を行っているのです。
人間で言う汗や吐息と同じです。

気化熱を利用しています。

水の吸収

植物は土壌中の水を根にある根毛から吸収します。

根には水を押し上げる力があります。
この力を根圧といいます。

気孔から水が蒸散することで水の循環利用ができるようになります。

  1. 蒸散することで、植物の体内の水分量が減少します。
  2. すると、植物の中で、水分が減ったので、身体が濃くなり、浸透圧が上昇します。
  3. 浸透圧が高くなったので、根から水が吸収されます。

では、なぜ水は上に汲み上げられるのでしょうか??

水の吸収と上昇に関与している要因

上にも書いたように、

  • 根から水が吸収され、根圧によって水が吸収されます。
  • 気孔からの蒸散で体内の浸透圧が上昇します。

が大きく関与しています。

それが可能な理由としては、水の凝集力という性質があげられます。

凝集力とは、水の分子は互いにくっつきあう性質があるという意味です。

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蒸散の方法と気孔の開閉のメカニズム

気孔の開閉によって、蒸散する水分量が決まり、植物が吸収する水分量が調節されます。

手順

  1. 孔辺細胞の浸透圧がまわりの細胞よりも大きくなり膨圧があがります。
  2. 孔辺細胞は湾曲し気孔が開き蒸散します。
  3. 孔辺細胞に膨圧がかかる程度、植物に水分量が吸収されなくなってきます。
  4. 孔辺細胞はまっすぐになり、気孔は閉じます。

両手で手を合わせて、その後、両手で0を作ったり、閉じたりするとこのプロセスが理解しやすいかと思います。

水の流れる方法

水は木部の道管や仮道管を通って植物体を流れます。

  • 木部は道管や仮道管が集まっているところです。
  • 道管は1本の細胞列です。被子植物など。
  • 仮道管は1個の細胞です。単体では1本の管をなしません。シダ植物・裸子植物など。

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