ストマタと保護細胞の違い

気孔とガード細胞の決定的な違いは、葉や茎などの表皮にある気孔が気孔であり、ガード細胞は気孔を取り囲んで開閉を調節する細胞であること...である。

気孔とガード細胞の決定的な違いは、葉や茎などの表皮にあるのが気孔で、ガード細胞は気孔を取り囲んで開閉を調節している細胞であることだ。

植物にとって、呼吸と光合成は重要なプロセスである。いずれのプロセスにおいても、ガス交換は重要である。植物のガス交換を促進するストマタとガードセル。この場合、ガードセルとは、気孔を取り囲む薄肉の細胞のことである。ガード細胞は、植物が健康であるために重要なプロセスである蒸散を制御しています。また、ガードセルにはクロロフィルが含まれている。そのため、光合成を行うことも可能です。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 気孔とは 3. ガードセルとは 4. 気孔とガードセルの類似点 5. 横並びの比較 - 気孔とガードセルの表形式 6. まとめ

ストマタは何ですか？

ストマータ（単数形気孔）とは、植物の葉や茎などの光合成を行う部分の表皮にある気孔のことである。気孔は、ガード細胞とともに、植物の蒸散とガス交換を制御している。日中、植物は光合成によって食料を生産しています。光合成には水と二酸化炭素が必要です。また、光合成は副産物として酸素を発生させる。この二酸化炭素と酸素は、気孔を通して交換される。そのため、日中はストマタが光に反応する。乾燥ストレスがかかるとアブシジン酸というホルモンが合成され、気孔が閉じて水分が失われるのを防ぐ。

図01：ストマータ

気孔の開閉は、主にガード細胞の水ポテンシャルに依存する。ガードセルが水を吸収して膨張すると、気孔が開く。一方、ガードセルが水分を失うと、ガードセルは弛緩してしまう。その結果、気孔が閉じてしまうのです。蒸散を抑えるため、ほとんどの植物の気孔は、葉の下部の表皮にあることがほとんどである。

ガードセルは何ですか？

ガード細胞は、植物の蒸散を調節する薄壁の細胞で、2つのガード細胞に囲まれた気孔を開閉することで蒸散を調節している。

図02：プロテクトされた部屋

また、植物にとって重要な細胞であるガードセルは特殊なものである。ガードセルはガス交換だけでなく、水交換も促進する。同時に、植物の種類によって、ガード細胞は異なる形態を獲得することもある。豆のような形をしているものもあれば、細長いものもあります。ここでは、浸透圧に応じてガードセルが働いている。したがって、水ポテンシャルとカリウムイオン濃度が、細胞の形態を支配する主な要因である。ガード細胞の形態変化により、気孔の開閉が決定される。ガードセルがやわらかくなると、気孔の開口部は閉じられる。しかし、ガードセルが膨らんでくると、上の図02のように気孔の開口部が開くようになる。

ストマタと保護細胞の共通点

植物にとって重要な構造物である「茎葉」と「ガードセル」。
この2つの構造は、ガス交換と蒸散を制御している。
しかも、どちらの植物も葉っぱに付いている。
さらに、気孔とガード細胞は一緒に行動しています。