中2理科|葉のつくりとは?気孔・葉緑体・葉脈を整理 京の算数学#1538

京の算数学問題#1538

京の算数学問題の画像

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

【ブログ挿入画像】葉の断面と各部分の役割

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。

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

京の算数学解答の画像

おすすめの算数学ブログ

この記事を書いた人

アバター

アイデア数理塾

京都市中京区にある少人数制の数学・理科に特化した学習塾です。
小学校1年生から高校3年生までのお子様の学習をサポートいたします。授業は、補習がメインに構成されています。