| English | 意味 |
|---|---|
| stomata/ˈstəʊmətə/ | 気孔 |
| transpiration/trænspəˈreɪʃn/ | 蒸散作用 |
| guard cell/ɡɑːd sel/ | 保衛細胞 |
| turgid/ˈtɜːdʒɪd/ | 膨圧状態 |
| water stress/ˈwɔːtə stres/ | 水分ストレス |
| abscisic acid/əbˈsɪzɪk ˈæsɪd/ | アブシシン酸 |
植物による水分蒸散の制御
- 気孔は葉にある微小な開口部である。
- 植物は2つの必要事項のバランスを取るためにそれらを開閉する。
- 渇水ホルモンがこれらを閉じて水分を保存する。
保毛細胞は植物が渇水状態にあるときに水分損失を減らすために気孔を閉じる。
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気孔を閉じることは植物が水分を保存する方法であり — 植物体内恒常性の一部である。
植物は気孔を開閉して以下のバランスを取っている:
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気孔を開くと光合成のためのCO₂が入るが、同時に水分も逃げるため、植物は両者のバランスを取る必要がある。
バランスの取れた行動
- 開いた気孔は光合成のために二酸化炭素を取り込む。
- しかし開いた気孔は蒸散によって水分を失う。
- そのため気孔は通常、日中は開き夜間は閉じる daily rhythm（日周期）を持つ。
気孔が開く仕組み
手順を確認しましょう。保毛細胞がイオンを汲み上げ、浸透によって水分を取り込み、膨張して硬直し、開いて孔隙を開く。
保毛細胞が気孔を開くのは:
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イオンを取り込むことで水分ポテンシャルが下がり、水分が入り、保毛細胞は膨張して硬直し、離れて曲がる。
気孔の開閉の順序を並べ替えてください。
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イオンを汲み上げる → 水分が浸透によって入る → 硬直する → 離れて曲がる → 開く。イオンを失うと逆になり、気孔は閉じる。
guard cells（ guarding cells ）の働き方
- 各気孔は2つの**guard cells（ guarding cells ）**によって開閉される：
- 開く場合：guard cells（ guarding cells ）がイオンを汲み出す → 水分ポテンシャルが下がる → 浸透圧によって水が入ってくる → 膨張して硬直し、湾曲して離れることで孔隙が開く。
- 閉じる場合：イオンが外に出る → 水もそれに続いて出る → guard cells（ guarding cells ）はたるむ → 孔隙は閉じる。
Guard cells（ guarding cells ）は硬直して膨張することで気孔を開き、たるむことで閉じる
植物が渇水状態にあるとき、アブシシン酸 (ABA) は:
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ABAは水分ストレス下で放出され、水分を保存するために気孔閉鎖を誘発する。
植物が渇水状態にあるとき、______というホルモンが気孔を閉める。
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ABAは、水分を節約するために気孔を閉鎖させるトリガーとなるストレスホルモンである。
ABAシグナル伝達における第二 metavar（セカンドメッセンジャー）は:
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カルシウムイオンは、ABAへの応答として気孔の閉鎖を引き起こす第二 metavar として機能する。
水分ストレスとABA
- 植物が水分不足（水分ストレス）にあるとき、ホルモン**アブシジン酸（ABA）**を放出する。
- ABAはguard cells（ guarding cells ）からイオンと水を失わせ、気孔を閉じて水分を保存させる。
- Guard cells（ guarding cells ）内部では、カルシウムイオンがセカンドメッセージとして機能する。
理解できましたか
- 気孔は光合成のためのCO₂取り込みと蒸散による水分損失のバランスをとる
- **Guard cells（ guarding cells ）**はイオン＋水を取り込んで膨張（硬直）することで孔隙を開き、失うことでたるんで閉じる
- 水分ストレス下で、ABAが気孔を閉じて水分を保存させる
- カルシウムイオンはguard cells（ guarding cells ）におけるセカンドメッセージとして機能する