葉にある小さな穴は、開きっぱなしではありません。気孔の周りの孔辺細胞の形が変わると、穴の開き具合も変わります。第7回は、名前の暗記から一歩進めて、植物が何を取り込み、何を失うのかを考えます。
穴と、その周りの細胞を分ける
10:51頃から登場する孔辺細胞は、気孔を囲む一対の細胞です。11:02頃に説明される気孔は、その間のすき間です。「孔」は穴を表す字。図の線がすき間を指しているのか、細胞を指しているのかを見て、名前を答えましょう。
気孔は、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや、水蒸気の放出などに関わる通り道です。葉の表皮にあって、植物と外の空気の間のガス交換を調節します。名古屋大学・植物生理学グループ
断面図と、表面からの図
授業の前半は葉の断面を描き、13:58頃からは表面を拡大した見方へ移ります。同じ葉でも、切り口を見る図と表面を見る図では、見える形が違います。見慣れた形を探す前に、どの方向から見ているかを確認します。
葉の裏側にも表皮があります。「表皮」の表は葉の表側だけを指すのではなく、体の外側を覆うという意味です。典型的な葉の断面では、表側に細胞が並ぶ柵状組織、裏側にすき間の多い海綿状組織を区別します。ただし、すべての植物の葉が同じ断面を持つわけではありません。福岡教育大学・葉の背腹性と断面
筋肉で開くのではなく、水の出入りで形が変わる
18:21頃から、授業は「植物には筋肉がないのに、どう開くのか」という問いへ進みます。19:27頃からの手がかりは水分量です。ここでは、大学の研究解説と照合して、仕組みを整理します。
孔辺細胞へ水が取り込まれると、細胞内から外へ押す圧力である膨圧が高まり、細胞の形が変わって気孔が開きます。水の出入りと細胞壁の性質が関係する仕組みです。穴そのものが水を吸って膨らむわけではありません。名古屋大学ITbM・気孔の開閉と水利用
表面から見た、代表的な腎臓形の孔辺細胞の模式図
閉じた状態
すき間が閉じていても、孔辺細胞はあります。
開いた状態
水が入る先は孔辺細胞。穴そのものではありません。
- 孔辺細胞へ水が入る
- 膨圧が高まる
- 細胞の形が変わり、すき間が開く
形の違いを説明する編集図で、顕微鏡像や実際の大きさの再現ではありません。細胞壁の性質も関係します。すべての植物が同じ形ではなく、光・乾燥・二酸化炭素濃度などの条件が開閉に関わります。
編集制作の概念図。授業の青・赤の線や、顕微鏡像の再現ではありません。反応の一例を示し、いつでも同じ大きさに開くとはしていません。
取り込みたい二酸化炭素、失いたくない水
気孔が開くと二酸化炭素を取り込みやすくなりますが、水蒸気も外へ出やすくなります。乾燥したときに気孔を閉じることは、水分を失いすぎないために役立ちます。光だけで開閉が決まるのではなく、乾燥や二酸化炭素濃度など、複数の条件が関係します。
24:16頃からは、体内の水が水蒸気となって外へ出る「蒸散」の話へ進みます。気孔の開閉を学ぶときは、「開けばよい」と一方向に考えず、光合成のための取り込みと、水分を保つことの両方を見てください。
気孔は、必ず葉の裏だけにある？
授業では15:46頃から、気孔がある場所を比較しています。表裏がはっきりした葉では裏側に多い例がある一方、両面にある葉や、水に浮く葉で表側に多い例もあります。位置や数だけで植物の名前を一つに決めず、問題文の条件と合わせて考えます。福岡教育大学・表皮と気孔
道管や師管が運ぶものを確認したい場合は、第6回の復習ガイドへ。今回は、その通り道の先にある葉と、外の空気の境目に注目しています。
三つの問いで、関係を説明する
- 気孔と孔辺細胞は、同じ部分の名前ですか。
- 気孔を開くとき、形を変えるのは何ですか。
- 乾燥時に気孔を閉じることには、どんな利点がありますか。
答えと考え方を見る
- 違います。気孔はすき間、孔辺細胞はそれを囲む一対の細胞です。
- 孔辺細胞です。水の出入りによる膨圧の変化が関係します。
- 水分の損失を抑えることに役立ちます。二酸化炭素を取り込むこととの関係も考えます。
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この記事の元になった授業
授業名・対応する場面・出典情報
9.9早朝暗記特訓 短日長日蒸散
授業日：2026-09-09
この記事に対応する主な場面：07:32–17:59、18:21–20:18、23:19–24:46（選択範囲）
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時刻は提供字幕に基づく目安です。この記事は授業全編の文字起こしではなく、選んだ場面に資料による補足と復習問題を加えています。
気孔は穴と細胞を分けて数える
気孔の図で、中央のすき間とその両側の孔辺細胞を同じものとして扱うと、開閉の説明が難しくなります。水が出入りして形を変えるのは細胞で、すき間はその形の変化によって広がったり狭くなったりします。穴そのものが水を吸ってふくらむ、という言い方を避け、どの部分が変わったのかを指して説明しましょう。 観察の向きにも注意します。表面から見た孔辺細胞の輪郭と、葉の断面図に描かれた表皮の位置は、違う方向から見た情報です。表皮は葉の上面にだけあるものではありません。上下の表皮と葉内部の位置を区別してから、気孔のある側を読み取ります。
例題1：気孔の密度を比較する
同じ葉の上面と下面について、それぞれ1平方mmずつ観察しました。上面には気孔が20個、下面には80個ありました。下面の気孔密度は上面の何倍ですか。また、この結果だけで下面から出る水蒸気の量も必ず同じ倍率になるといえますか。 密度は80÷20＝4倍です。しかし、水蒸気の量が必ず4倍になるとはいえません。気孔の開き方や周囲の湿度などの条件にも左右されるからです。観察面積が等しいので個数を直接比較できますが、面積が違う場合には単位面積あたりに直す必要があります。密度と実際の放出量は、別の量として扱います。
例題2：浮き葉へ一般則を当てはめる
「気孔はどんな葉でも下面に多い」と覚えた子が、水面に浮く葉の下面を調べようとしました。この覚え方の問題点を説明してください。 陸上の多くの葉で学ぶ傾向を、すべての葉に広げている点です。水面に浮く葉では、空気に接する上面に気孔がある例があります。まず葉が空気と水のどちらに接しているかを考え、資料の植物の生活環境を確かめましょう。葉の位置や暮らし方が異なれば、観察すべき面も変わります。 開閉の原因を記述するときも、「明るいから必ず開く」だけでは不十分な場合があります。水分の不足などによって閉じることがあり、光だけで状態を固定できません。問題に明るさ以外の条件が示されているなら、それを読み落とさずに使ってください。気体の取り込みと水分の損失を同時に考えると、気孔が開けばいつでも植物に都合がよい、とは限らないことが分かります。
