植物生理/Monkey Gardene

植物生理について今一度復習をかねて箇条書きしてみました。

１.植物のからだ

葉:光合成を行う　
茎：物質移動する管　
根：水や水分を吸収　
花/実：子孫を残す

植物と動物の違いは細胞壁と葉緑体があるかないか。

生体を作る材料=有機物、C、H、O、N

CHO(炭水化物）　　　　　　デンプン　セルロース　基本単位は糖
CHO-N（窒素を含む有機物）タンパク質　　　　　　基本単位はアミノ酸

細胞壁は繊維　細胞質はなかみ

細胞壁は鉄筋部分は繊維（セルロース）　
セメント部分はペクチン（フルーチェ）
ペクチンはカルシウムを入れると堅くなる。
植物はブロックを積んで体を支えるイメージ。

細胞質は窒素が必要。

基本単位を連結→高分子
糖はセルロースやデンプン
アミノ酸はタンパク質（ペプチド）

くっつける事を合成する（エネルギーを貯める）という。
のりの部分はエネルギー

堆肥作りは分解していく（エネルギーは使う、燃やす、のりを外していく）こと。

２.光合成と呼吸

光合成：光のエネルギーで無機物から有機物を合成

二酸化炭素（CO2）＋水（H2O)　　→　　　糖（CH2O）
　　　　　　　　　　　　　　　　O2酸素（副産物）

呼吸（代謝）：有機物を分解してエネルギーを得る

有機物（CHO）＋酸素（O2）　　　　　→燃やすエネルギー（熱・仕事）→
二酸化炭素（CH2）＋水（H2O）

光合成
お昼に光合成して葉にデンプンとして（仮）貯蔵→
糖の形に戻して各部の細胞へ（転流/夜間に活発化）送られる。

糖→エネルギーとして消費（呼吸）→体の材料
→細胞（アミノ酸→タンパク合成）→骨格（セルロース）
有機物の始まりは全て糖。

３.光合成と窒素吸収

体をつくる窒素
土の中の窒素分（蒸散の流れに乗せて吸収）

窒素（肥料）と光合成のバランス
肥料が少ないときVS多いとき
N＜CHO　　N＞CHO

肥料不足はなかみが少ない。

窒素不足
・骨格優先・ちいさい・筋っぽい・黄色い
窒素過多
・なかみ優先・伸び伸び・軟弱・緑色が濃い

病害中の被害は肥料過多の方が多い。
窒素は気化していて虫もかぎ分ける。

■有機質肥料を使うメリット
a）化成肥料のみで栽培
　炭水化物（CHO）は光合成由来のみ
b）有機質肥料（CHO付き窒素）
土から肥料と共にCHO吸収
光合成由来のCHO消費を節約できる。

根っこは水に溶けた肥料分しか吸えない。

４.水を知ろう

植物が必要とする物質は水に溶けて選ばれる。
①水に溶けるってどういうこと？
②水の移動ってどんな風におこる？
「水」について良くりかいする事が重要

水と油の違いは？
→水に溶ける：無機イオン（硝酸、K⁺、Mg²）糖、アミノ酸
→水に溶けない＝油にとける
デンプン、セルロース、タンパク質の有機物

最大の違いは「電気的な偏り」）極性

水は極性分子（電気的に偏りがある）
異なる電気は引き合う同じ電子は反発し合う性質がある。
水素は⁺に傾く酸素は⁻に傾く

イオンが水に溶ける電子
イオンになる（電気を持つ）と溶けやすい

水に溶けるもの
無機物：塩化ナトリウム（食塩）硝酸アンモニウム（化成肥料）などは
イオンに分解
有機物：大きな分子が分解されて小さくなると溶ける（糖・アミノ酸など）
溶けやすいもの・溶けにくいものがある（pHや温度の影響に注意）
水は極性をもっているので「粘性」がつよい→毛細管現象がはたらく

水を動かすものは圧力

そもそもｐHの
酸性とはマイナスのイオンが多いこと。
アルカリ性はプラスのイオンが多いこと。

浸透圧
「膜」を挟んで、「濃い」液と「薄い」液があるときに水は
「薄い」液→「濃い」液に動く

同じ濃さになるまで水は移動しつづける。　

植物が水を吸う原理はこの浸透圧を利用して、根を「濃い」液にして土壌溶液を「薄い」液にして吸収する。土壌溶液が濃すぎると根焼けを起こす

５.植物体内の水の移動　　

植物体内の水の移動のメカニズム
植物体内の水（物質）の移動
①蒸散（道管）
　葉での蒸散→吸い上げ圧力を生む
②転流（師管）
　浸透圧を利用して養分を各部に送る

蒸散流（水と養分を吸い上げる事）
気孔から水が蒸発する事によって穴埋めするように水が動いて根っこが水を取り込む。

・葉で蒸散で行われないと何も吸えない。
・周囲の湿度に大きく依存（乾燥→蒸発促進）
・気孔の開閉が栽培のキモ
気孔の開閉
→孔辺細胞の膨圧運動

カリウムイオンの流入により膨圧が高くなり外側に湾曲して気孔を開く。
反対にカリウムイオンが流出すると膨圧が低くなり湾曲がなくなり気孔を
閉じる。

転流（養分を各部へ）

生成するところ（ソース）→利用するところ（シンク）
・主な移動物質は糖・アミノ酸
・濃度差による浸透圧を用いる
・生きた細胞の手渡しリレー
　　移動させる物質の濃度差を生み出して駆動

一部物質（カルシウム、鉄）が移動出来ない

６．植物体内の物質移動

植物の生育に必要な物質のメカニズム
生長点で新たな細胞が作られる

炭水化物（セルロース）
糖・・・光合成産物→生長点へ
タンパク質
アミノ酸・・・肥料（無機態窒素）CHOと合成

光合成で作られた糖（CHO）の移動
・日中　糖合成→でんぷん合成（貯蔵）葉の糖濃度を出来るだけ下げる

・夜間　でんぷん→糖→転流→細胞各部へ（とくに生長点へ）
実際に細胞での糖の使われ方

糖→エネルギーとして消費（呼吸）
　→体の材料→細胞（アミノ酸→タンパク質）
　　　　　　→骨格（セルロース）

まとめ
肥料が植物のからだに使われるまで
①肥料の分解（水に溶けるまで）
②根による吸収（基本的には無機態窒素）
③蒸散流に乗って「上へ」
　水は蒸発してNが葉の気孔周辺に残る
④アミノ酸合成（葉の糖と合成）
⑤転流（葉から各部へ）
⑥生長点で細菌合成（アミノ酸→たんぱく合成）