主な違い – ガードセルと表皮細胞
ガードセルと表皮細胞は、植物の表皮に存在する2種類の細胞です。
表皮は、植物の真皮組織を起源とし、植物と外部環境との接点をもたらす。
植物の葉、茎、根の外側の層です。
ガード細胞は葉緑体を持ち、光合成を行うことができる。
しかし、表皮細胞には葉緑体がない。
ガードセルと表皮細胞の大きな違いはその役割で、2つのガードセルがストマを形成し、ストマの大きさを調節することで植物のガス交換をコントロールしているのに対し、表皮細胞は植物を外部環境から保護する役割を担っている。
この記事で解説しています。
- ガード細胞とは
– 定義、特徴、機能 - 表皮細胞とは
– 定義、特徴、機能 - ガード細胞と表皮細胞の違いとは？
ガードセルとは
ガード細胞は、植物の葉や茎の表皮にある特殊な細胞。
植物と外部環境とのガス交換を促進し、ストーマを形成している。
ストーマの形成には、2つのガードセルが関与している。
気孔の開閉は、ガード細胞の緊張によって制御されている。
水があるときは、ガード細胞が緊張し、気孔が開く。
しかし、水がないときは、ガード細胞の張力が低下し、細胞が収縮して気孔が閉じる。
気孔が開くことで、二酸化炭素、酸素、水分などの気体の交換が可能になる。
水分があれば、気孔から二酸化炭素が植物の葉に入り込む。
光合成を行う細胞に二酸化炭素が供給されると、光合成を開始し、発生した酸素と水分は気孔を介して排出される。
気孔の開閉は、ガード細胞の張力によって調節されているため、植物の必要に応じて気孔の大きさを調節するためには、この張力を調節する必要がある。
ガード細胞の緊張圧の調節は、イオンと糖の細胞内外への移動を制御することで実現される。
カリウムイオンと塩化物イオンは、主にガード細胞の緊張圧力の調節に関与している。
ガード細胞は、ガス交換以外にも、細胞内に葉緑体を持つことで光合成に関与している。
表皮で光合成を行う細胞はガードセルだけです。
図1：ストーマの開閉状況
表皮細胞とは？
表皮細胞は、植物の最外層に存在する細胞です。
表皮細胞は不規則な形をしており、植物に機械的な支持を与えるために、互いにしっかりと結合している。
表皮細胞は、最も特殊性の低い細胞であり、多数存在している。
ほとんどの植物は、表皮に1層の表皮細胞を含んでいる。
表皮細胞の細胞壁はクチンからなり、植物体から水分が失われるのを防いでいる。
表皮細胞は、同様にクチクラ層で覆われている。
クチクラはワックスで覆われていることもあり、植物の表面は青みがかった色や白っぽい色をしている。
また、このワックス層は、強い日差しや風から植物を保護する役割も果たしている。
葉の裏側は上側に比べてキューティクル層が薄い。
しかし、表皮細胞には葉緑体が存在しないため、光合成の役割を果たすことはできない。
根の表皮細胞は、土壌からの水分やイオンの吸収に関与している。
この細胞には毛のような特殊な構造があり、キューティクル層はない。
図2に植物の葉の表皮を示す。
緑色はガード細胞で、長方形の細胞は表皮細胞です。
ガードセルと表皮細胞の違い
機能
ガード細胞：一対のガード細胞がストーマを形成し、植物と近傍大気とのガス交換に関与している。
表皮細胞：表皮細胞は、植物を外部環境から保護する役割を担っている。
形状
ガードセル：単子葉植物のガードセルは豆形、双子葉植物のガードセルはダンベル形です。
表皮細胞：表皮細胞は直方体または管状。
サイズ
ガードセル：ガードセルは小さい。
表皮細胞：表皮細胞は大きい。
葉緑体
ガードセル：ガードセルは葉緑体からなる。
表皮細胞：表皮細胞には葉緑体がない。
細胞壁
ガードセル：ガードセルの内側の細胞壁は、ガードセルの外側の細胞壁より厚い。
表皮細胞：外側の細胞壁が、表皮細胞の内側の細胞壁より厚い。
原点
ガード細胞：ガード細胞は表皮細胞から分化したものです。
表皮細胞：原腸胚から分化したもの。
所在地
ガード細胞：ガード細胞は、葉や茎の表皮に存在する。
表皮細胞：葉、茎、根の表皮に存在する上皮細胞。
キュータン
ガードセル ガードセル：クチンは見いだせない。
表皮細胞。
表皮細胞：クチンは表皮細胞の細胞壁に存在する。
ルーツ
ガード細胞。
根にはガード細胞はない。
表皮細胞。
根の表皮細胞は、土壌からの水分やイオンの吸収に関与している。
結論
ガード細胞と表皮細胞は、表皮に存在する2種類の柔細胞です。
ガード細胞は、ストーマの大きさを調節し、植物と外部環境とのガス交換や植物からの水分損失量を調節している。
したがって、交換されるガスは、二酸化炭素、酸素、水分です。
ガード細胞は葉緑体を持っており、光合成にも関与している。
表皮細胞は、草本植物の外表面を覆っている生きた細胞です。
クチンという物質で厚く覆われており、植物からの水分の損失を抑えている。
根の表皮細胞は、水とイオンの吸収に特化した細胞です。
このように、ガードセルと表皮細胞の主な違いは、その役割と機能です。
