こんにちは,
先日,生物を勉強していたとき
”葉緑体の原形質流動”について
ふと疑問をもちました.
なぜ,葉緑体は細胞のなかで動くのでしょうか?
よく,血液の流れるヘモグロビンのように動くことを
高校では教えますが,
この”動かすための原動力”はなんでしょうか?
血液は,心臓がポンプの役割をして,動かすことができますが,
植物はどのようにして,葉緑体を動かすのでしょうか?
濃度勾配?浸透圧関係?それとも…
知っている限り教えてください.

自分は化学を教えている身ですが,最近生物に興味をもって
勉強しています.

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A 回答 (1件)

"動植物を問わず真核細胞では原形質が細胞骨格に沿って流動する。

これは光学顕微鏡でしばしば容易に観察され、細胞質で合成・代謝された物質の輸送やオルガネラの移動などに役割を果たしていると考えられている。このメカニズムとしてはF-アクチンの繊維状をミオシンというタンパク質がATPを分解しながら滑っていき、相対的に原形質が流れると考えられている。特に車軸藻などの大きな液胞を持つ大型の植物細胞(長さが数十cm、直径が1mm前後)においては原形質流動は活発であり100ミクロン/秒にも達することがあり、この早さは骨格筋の収縮速度にも匹敵する。 "

とあります。
これで回答になりますか?

参考URL:http://133.71.125.239/library/syllabus/textbook/ …
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます.
なんか,とても専門的でとても難しそうですね.
(中学生の質問の回答には無理かも・・・・)
もう少し,調べてみます.

お礼日時:2001/06/28 17:46

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Q原形質流動

細胞で原形質流動は、なぜ、どのようにして行われているのでしょうか。
原理・理由を教えてください。

Aベストアンサー

原形質流動の役割とエネルギーについての記載がありました。

「植物細胞は、分裂直後の小さいときは原形質(細胞質)は流動せず、細胞質の揺らぎ運動(agitation)がみられる。これは一種の撹拌運動である。細胞が成長するにしたがって、液胞が発達し、細胞質は細胞の周辺に偏って存在するようになると、方向性を持った活発な流動が見られるようになる。流動は大きい細胞(数百ミクロンから数センチにも達するものもある)の内部の物質環境を一定に保つ働きがあると考えられる。急速に先端成長する細胞、たとえば花粉管や根毛では、流動が活発で(1秒に3-10ミクロン)基部から先端部に向けて盛んに先端の成長に必要な物質を輸送する。タンパク質などは小胞に包まれて運ばれ、先端に達した小胞は細胞膜と融合し、膜の伸展に貢献する。放出された内容物は細胞壁の合成に役立つ。サイトカラシンと呼ばれる阻害剤で流動を阻害すると、先端成長も阻害される。植物細胞の細胞間物質輸送は、原形質連絡と呼ばれる狭い通路を通して行われる。原形質流動を阻害すると、光合成産物などの細胞間輸送も流動速度の低下に伴って少なくなる。このように原形質流動は、細胞内の物質や小胞の輸送に不可欠の機構で、これが阻害されると成長も阻害される。
 植物の原形質流動は小胞に足場をもつ運動タンパク質の一種ミオシンがレールとなるアクチン繊維(タンパク質アクチンの重合体)の上を滑っていく。動物でも組織を構成する細胞は、植物細胞と同様に、移動しない細胞が大部分である。神経細胞は細胞体とこれから伸びる長い軸策からなる。軸策の成長、維持に必要な栄養やタンパク質は、小胞に包まれて細胞体から運ばれる。この軸策内輸送は小胞に足場を持つ別の運動タンパク質のキネシンが微小管(タンパク質チューブリンの重合体)と呼ばれるレールの上を滑っていくことによって行われる。運動タンパク質はエネルギー源のATPを加水分解することによって運動エネルギーを得ている。」

その他、原形質流動は、細胞壁の材料を運んだり、細胞の成長を促したり、光合成産物の攪拌によって細胞内pHをアルカリ側に偏らせないような役割があるようですね。
また、細胞質基質には、アクチン繊維がはりめぐらされており、ミオシンと結合した細胞小器官が、ATPのエネルギーを利用してアクチンの上をすべる事によって動くようです。

原形質流動の役割とエネルギーについての記載がありました。

「植物細胞は、分裂直後の小さいときは原形質(細胞質)は流動せず、細胞質の揺らぎ運動(agitation)がみられる。これは一種の撹拌運動である。細胞が成長するにしたがって、液胞が発達し、細胞質は細胞の周辺に偏って存在するようになると、方向性を持った活発な流動が見られるようになる。流動は大きい細胞(数百ミクロンから数センチにも達するものもある)の内部の物質環境を一定に保つ働きがあると考えられる。急速に先端成長する細胞、たとえ...続きを読む

Q原形質流動はなぜ起こる?

ふと考えてみたんですが、どうして原形質流動は必要なんでしょう。自分は葉緑体とかが動いていた方が色々な方向から光を受けられて、効率的に光合成が出来るのではないかとずっと思っていたのですが、考えたら1枚の葉っぱは何万もの細胞から出来ているから小さい細胞の中で動き回ってもそんなに意味はないですよね。むしろ止まっていたほうがエネルギーが節約できていいと思うのですが・・・。ほんとのところはどうなんでしょうか??

Aベストアンサー

植物細胞で顕著な原形質流動が見られるのは、植物細胞が動物細胞に比べて大型であるにもかかわらず、液胞によって物質の拡散が妨げられているからです。

顕微鏡で液胞の発達した植物細胞を観察してみると、液胞と液胞、もしくは液胞と細胞膜の隙間がほとんど無いことに気付かれると思います。その細い隙間を伝って物質が十分な早さで移動するためには、単なる拡散では不十分なのです。

もっとも動物細胞でも、程度の差はありますが原形質流動は見られます。たとえばアメーバは運動する時に原形質流動を使っていますし、神経線維のように細長い細胞では、単純拡散では先端に物質が届くのに時間がかかりすぎるため、原形質流動(この場合、軸索流動と呼ばれます)によって物質が運ばれます。

Q原形質流動について

オオカナダモなどで検鏡する原形質流動ですが、原形質流動速度は細胞の大きさや環境の違いにより、違いはあるのでしょうか?

お願いします。教えてください。

Aベストアンサー

 原形質流動は、ATPの働きで起こっています。また、そのATPは好気呼吸で作られますので、酵素の最適温度である30~40度付近で最も盛んになります。
 また、グルコース生成の関係で、光合成の多少も関係しますので、十分な日当たりと適温が必要です。

Q原形質流動の現象について

原形質流動(オオカナダモ)がどのような現象でどのようなメカニズムで起きているのかを教えてください。

Aベストアンサー

どの程度の生物知識がお有りなのか解りませんので最大限平易に説明します。

細胞内には,アクチンと呼ばれるレールのようなものがあります。このレールは細切れのものがどんどん繋がったり,反対に切れたりします。また,ミオシンと呼ばれるアクチンの上を移動するモータータンパクというものがあります。

筋肉の収縮の仕組みはご存じでしょうか。ミオシンがアクチンを引き寄せることで収縮します。この際はアクチンが動きますが,細胞膜等にアクチンが固定されているとミオシンの方がこちょこちょと動きます。

固定されているアクチンの上を,ミオシンが,様々な細胞内構造物等を結合して動きます。これが原形質流動流動です。ですから,原理的には筋収縮と同じです。

この仕組みは,細胞の色々な働きに利用されています。細胞が分裂し,最後に細胞質がくびれて分裂しますが,これも同様です。アメーバー運動も同じ仕組みで起こります。細胞同士の接着に役立ったり,細胞の形を形作ったり様々な面で利用されています。

あまりにも平易すぎたでしょうか。質問者さんの予備知識がないものですから…

どの程度の生物知識がお有りなのか解りませんので最大限平易に説明します。

細胞内には,アクチンと呼ばれるレールのようなものがあります。このレールは細切れのものがどんどん繋がったり,反対に切れたりします。また,ミオシンと呼ばれるアクチンの上を移動するモータータンパクというものがあります。

筋肉の収縮の仕組みはご存じでしょうか。ミオシンがアクチンを引き寄せることで収縮します。この際はアクチンが動きますが,細胞膜等にアクチンが固定されているとミオシンの方がこちょこちょと動きま...続きを読む

Q顕微鏡の接眼ミクロメーター1目盛の長さについて

接眼レンズが10倍で対物レンズが40倍の場合は、対物ミクロメーターとの関係で、接眼ミクロメーターの1目盛りが25μmというのは理解できるのですが、15倍の接眼レンズで対物レンズ40倍、600倍で顕微鏡を覗いたとき、対物ミクロメーター目盛数:接眼ミクロメーター目盛数 が7:26になってました。
この場合の接眼ミクロメーターの1目盛り長はいくらになるのか計算方法を教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

> 接眼レンズが10倍で対物レンズが40倍の場合は、
> 対物ミクロメーターとの関係で、接眼ミクロメーターの1目盛りが25μmというのは理解できる

失礼ながら、ミクロメーターの原理を理解されていません。

「接眼ミクロメーター」は、等間隔にメモリが刻んであれば良いので、実際の長さとは関係ありません。
「対物ミクロメーター」は、普通、1mmを100等分した正確な目盛りで、接眼ミクロメーターを校正するときだけ使います。

> 対物ミクロメーター目盛数:接眼ミクロメーター目盛数 が7:26

 となっていれば、観察対象を見たとき、26目盛りが100分の7mmに相当するということです。
つまり、1目盛りが 70/26=2.692... 約2.7μm ということになります。

実際に使用するときは、接眼目盛りの数値に対応する実際の寸法を表にしておきます
この例ですと、以下のような表になります。
 1  2.7 μm
 2  5.4
 3  5.1
 :
 5  13.5
 :
10  27
 :

このような表を、対物レンズ毎に作ります。対象の長さを接眼ミクロメーターの目盛で数えて、表を読み、**μm と判断します。

接眼レンズは10倍が最も多く使われているので、顕微鏡メーカーの組み込み(指定)ミクロメーターを
使うと、対物10倍で10μm/1目盛 40倍で2.5μm/1目盛 と、キリの良い数値になります。

> 接眼レンズが10倍で対物レンズが40倍の場合は、
> 対物ミクロメーターとの関係で、接眼ミクロメーターの1目盛りが25μmというのは理解できる

失礼ながら、ミクロメーターの原理を理解されていません。

「接眼ミクロメーター」は、等間隔にメモリが刻んであれば良いので、実際の長さとは関係ありません。
「対物ミクロメーター」は、普通、1mmを100等分した正確な目盛りで、接眼ミクロメーターを校正するときだけ使います。

> 対物ミクロメーター目盛数:接眼ミクロメーター目盛数 が7:26

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Qオオカナダモの葉が二層の細胞からなるというのは

オオカナダモの葉は二層の細胞からなるという記述を見かけますが、これはどういうことなのでしょうか?
現在高校生物を勉強しているのですが、植物の葉はクチクラ層、表皮細胞(表と裏二層)、柵状組織、海綿状組織、維管束などからなるのだから、たとえばクチクラ層がなくて葉肉が薄いとしても、二層の細胞からなるというのはありえないのではないかと思いました。
ひょっとしたら、平均的な植物細胞二層分程度の厚みである、ということなのでしょうか?
しかし、オオカナダモの細胞は大きいから観察しやすい、というような記述も見かけますので、これもやはりおかしいと思います。

このあたりのことに詳しい方、教えていただけたらとても助かります。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

http://www.ricen.hokkaido-c.ed.jp/412shidou_shiryou/h12/saibou.pdf

(p47 参考 図3)によれば

「オオカナダモの葉には,6種類のタイプの細胞(葉縁細胞,とげ細胞,通常細胞,異形細胞,中肋表皮細胞,基部細胞)が観察される」

とのことです。

学校で習うツバキなどとは明らかに違うようですね。


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