京の算数学問題#1538

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算数学コラム
葉は、植物が光合成を行うための大切な器官です。
外から見ると薄い1枚のつくりに見えますが、断面を顕微鏡で観察すると、役割の異なる細胞や組織が規則正しく並んでいます。
定期テストでは、
- 葉の表面をつくる部分は何か
- 葉緑体はどこにあり、何をするのか
- 気孔と孔辺細胞はどう違うのか
- 葉脈の中には何があるのか
- 気孔から出入りするものは何か
がよく問われます。
この記事では、気孔・葉緑体・葉脈を中心に、葉のつくりと役割をわかりやすく整理します。
葉は「守る・つくる・運ぶ・出入りする」
葉の主なつくりと役割を、最初に表で確認しましょう。
| つくり | おもな位置 | 役割 |
|---|---|---|
| 表皮 | 葉の表側と裏側 | 葉の内部を保護する |
| 葉肉 | 上下の表皮の間 | 葉緑体を多く含み、光合成を行う |
| 葉緑体 | 葉肉などの細胞内 | 光合成を行う |
| 気孔 | 表皮。多くの植物では裏側に多い | 気体や水蒸気の出入り口になる |
| 孔辺細胞 | 気孔を囲む2つの細胞 | 気孔を開閉し、出入りを調節する |
| 葉脈 | 葉の内部 | 道管と師管を含み、水や養分を運ぶ |
覚え方の中心は、次の4つです。
表皮で守る/葉緑体で光合成/葉脈で運ぶ/気孔で出入り

葉の断面はどうなっている?
葉の断面を横から見ると、外側からおおよそ次の順に並んでいます。
表皮(表側)→ 葉肉 → 表皮(裏側)
葉肉の内部には葉脈が通り、裏側の表皮には気孔が多く見られます。
表皮
葉の表側と裏側をおおう、1層の細胞からなる組織です。葉の内部を乾燥や傷から守ります。
ふつうの表皮の細胞には葉緑体が見られません。そのため、葉の内部にある緑色の部分が透けて、葉全体が緑色に見えます。
葉肉
表側と裏側の表皮の間にある部分です。葉肉をつくる細胞には、緑色の小さな粒である葉緑体が多く含まれています。
表側に近い細胞はすき間が少なく並び、裏側に近い細胞にはすき間が多く見られます。
このすき間は、葉の内部で気体が移動するのに役立ちます。
葉緑体とは?
葉緑体は、植物の緑色の部分にある細胞内のつくりです。
葉では、おもに葉肉の細胞の中にたくさん見られます。
葉緑体では、光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水から養分をつくる光合成が行われます。
光合成の基本
二酸化炭素 + 水 → 養分 + 酸素
光合成には光のエネルギーが必要です。
なお、ふつうの表皮細胞には葉緑体がありませんが、気孔を囲む孔辺細胞には葉緑体があります。
ここは細かい図の読み取りで問われることがあります。
気孔とは?
気孔は、葉の表皮にある小さなすき間です。多くの植物では、葉の表側よりも裏側に多く分布しています。
気孔のまわりには、三日月形をした2つの孔辺細胞があります。
気孔と孔辺細胞の違い
- 気孔:2つの孔辺細胞に囲まれたすき間
- 孔辺細胞:気孔を囲み、開閉を調節する細胞
「気孔」は細胞の名前ではなく、すき間の名前です。
孔辺細胞の形が変わることで、気孔が開いたり閉じたりし、気体や水蒸気の出入りが調節されます。
気孔から何が出入りする?
気孔は、植物の体内と外の空気をつなぐ出入り口です。
光合成のとき
- 二酸化炭素を取り入れる
- 酸素を放出する
呼吸のとき
- 酸素を取り入れる
- 二酸化炭素を放出する
蒸散のとき
- 水蒸気を放出する
植物は昼も夜も呼吸します。
光が当たっているときは光合成も同時に行うため、外から見える気体の出入りは2つのはたらきの差で決まります。
葉脈とは?
葉の表面に見えるすじのようなつくりを葉脈といいます。
葉脈の中には、道管と師管が集まった維管束があります。
道管
根から吸収した水や水に溶けた養分を、葉まで運びます。
師管
葉でつくられた養分を、植物の体の必要な部分へ運びます。
葉の断面では、道管が表側寄り、師管が裏側寄りにあります。
| 管 | 葉脈での位置 | おもに運ぶもの |
|---|---|---|
| 道管 | 表側寄り | 水や水に溶けた養分 |
| 師管 | 裏側寄り | 葉でつくられた養分 |
茎では道管が中心側、師管が表皮側でした。葉では「道管が表側、師管が裏側」と整理しましょう。
網状脈と平行脈
葉脈の広がり方は、植物の分類にも使われます。
網状脈
葉脈が網の目のように広がります。双子葉類に多く見られます。
平行脈
葉脈が葉の根元から先端へ、ほぼ平行に走ります。単子葉類に多く見られます。
| 植物の仲間 | 葉脈 | 根 | 茎の維管束 |
|---|---|---|---|
| 双子葉類 | 網状脈 | 主根と側根 | 輪のように並ぶ |
| 単子葉類 | 平行脈 | ひげ根 | 散らばっている |
顕微鏡観察のポイント
葉の断面を観察する場合
葉をかみそりの刃などでできるだけ薄く切り、プレパラートをつくって観察します。
断面では、
- 表側と裏側の表皮
- 葉肉の細胞と葉緑体
- 葉脈の道管と師管
を確認します。
気孔を観察する場合
葉の裏側の表皮を薄くはがすか、表面の型をとって観察します。
気孔を囲む2つの孔辺細胞と、その中央のすき間を区別して見ましょう。
定期テストでよくある間違い
間違い1 気孔は2つの三日月形の細胞
三日月形の細胞は孔辺細胞です。中央のすき間が気孔です。
間違い2 表皮のすべての細胞に葉緑体がある
ふつうの表皮細胞には葉緑体がありません。ただし、孔辺細胞には葉緑体があります。
間違い3 気孔は水蒸気だけの出口
気孔では、水蒸気だけでなく、光合成や呼吸に関係する酸素・二酸化炭素も出入りします。
間違い4 葉脈は師管だけでできている
葉脈には、道管と師管からなる維管束があります。
間違い5 葉の裏側寄りが道管
逆です。葉脈では道管が表側寄り、師管が裏側寄りです。
すぐできる確認問題
問題1
葉の内部をおおい、保護する組織を何といいますか。
答え:表皮
問題2
光合成が行われる、細胞内の緑色の粒を何といいますか。
答え:葉緑体
問題3
2つの孔辺細胞に囲まれたすき間を何といいますか。
答え:気孔
問題4
気孔のおもな役割を答えなさい。
答え:気体や水蒸気の出入り口になること。
問題5
葉脈の中で、表側寄りにある管を何といいますか。
答え:道管
問題6
道管と師管が集まった束を何といいますか。
答え:維管束
まとめ
最後に、重要ポイントを確認しましょう。
- 葉の表側と裏側は表皮でおおわれている
- 葉肉の細胞には葉緑体が多く、光合成が行われる
- 気孔は2つの孔辺細胞に囲まれたすき間である
- 気孔では酸素・二酸化炭素・水蒸気が出入りする
- 多くの植物では、気孔は葉の裏側に多い
- 葉脈には道管と師管からなる維管束がある
- 葉脈では道管が表側寄り、師管が裏側寄りにある
覚えるときは、次の組み合わせを確認しましょう。
表皮で守る/葉緑体で光合成/葉脈で運ぶ/気孔で出入り
記事の内容を定着させたい人は、次の一問一答PDFも活用してください。
定期テスト直前対策「中2理科|葉のつくり」一問一答PDF(問題1ページ+解答1ページ)
京の算数学 解答#1538




