重要なポイント
植物生物学の問題は、構造と機能を簡単な測定と組み合わせる。木部と師部は物質を運び、気孔はガス交換と水分の損失を制御し、成長は乾燥重量で測る。
- 木部は水と無機塩類を根から上へ運び、師部は糖をソース(葉)からシンク(根や果実)へ運ぶ。蒸散が木部で水を引き上げる。
- 孔辺細胞が気孔を開閉する。気孔が開くと CO₂ が入り水蒸気が出るので、植物は光合成と水分の損失の釣り合いをとる。
- 失われた水 = 速度 × 面積 × 時間。気孔指数 = 気孔 ÷ (気孔 + 表皮細胞) × 100 で、細胞の大きさを補正する。
- 相対成長率 RGR = (ln W₂ − ln W₁) ÷ t は、既存の質量あたりの成長である。光合成速度は、単位時間あたりに放出される酸素で測れる。
主な式
water lost = rate × area × timestomatal index = stomata ÷ (stomata + epidermal cells) × 100RGR = (ln W₂ − ln W₁) ÷ trate = volume ÷ time
例題
40 cm² の葉が 1 cm²・1 時間あたり 1.5 mg の水を失うなら、6 時間で 1.5 × 40 × 6 = 360 mg を失う。気孔 20 個、表皮細胞 80 個の視野の指数は 20 ÷ 100 × 100 = 20 % である。乾燥重量が 10 日で 2 g から 6 g になる芽生えの RGR は ln 3 ÷ 10 = 0.11 g/g/日である。
よくある間違い
- 師部が水を上へ運ぶと言うこと。水は木部を上り、師部は糖を両方向に運ぶ。
- 表皮細胞と関係づけず、気孔の数だけを気孔指数とすること。
- RGR を、質量の対数を使わず、1 日あたりの単純な成長として計算すること。
練習
このトピックの練習問題で力試しをしましょう:植物生物学