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光合成が葉緑体で行われるとは限らないって本当?

光合成が葉緑体で行われるとは限らないって本当ですか?

Aベストアンサー

はい,ほんとうです。

光合成をする生物には様々な種類がいます。
1 サクラやタンポポのように,細胞をたくさん持つ多細胞生物
2 ミドリムシやスピルリナのように,細胞一つでできている単細胞生物
など

1,2のような分け方以外にも,下の二つのようにも分けられます。
A 核や葉緑体を持つ真核生物(サクラ,タンポポ,ミドリムシなど)
B 核や葉緑体を持たない原核生物(スピルリナなど)

Bに該当する生物(スピルリナなど)は,いわばそれ自身全体が葉緑体であるかのような生物です。でも,このような生物を葉緑体と呼ぶことはしません。葉緑体とは,あくまで細胞の一小器官のことを指しますので。ですので,スピルリナは葉緑体を持たずに光合成をしているということになります。

光合成を行う原核生物を,遠い昔に真核生物が体内に吸収して葉緑体にした,という仮説が提唱されています。興味があれば以下を。
http://ja.wikipedia.org/wiki/共生説

(光合成にはいろいろな種類があります。上の回答は,植物型の光合成をおこなうもの,に絞っています。他の,葉緑体を持たない光合成生物には,紅色硫黄細菌などがあります。)

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/原核生物

はい,ほんとうです。

光合成をする生物には様々な種類がいます。
1 サクラやタンポポのように,細胞をたくさん持つ多細胞生物
2 ミドリムシやスピルリナのように,細胞一つでできている単細胞生物
など

1,2のような分け方以外にも,下の二つのようにも分けられます。
A 核や葉緑体を持つ真核生物(サクラ,タンポポ,ミドリムシなど)
B 核や葉緑体を持たない原核生物(スピルリナなど)

Bに該当する生物(スピルリナなど)は,いわばそれ自身全体が葉緑体であるかのような生物です。でも,このよう...続きを読む

Q原形質流動

原形質流動は、なぜ反時計回りに回るのか教えてください。

Aベストアンサー

いろいろな可能性を検討してみました(コリオリの力,分子モーターなど)。ですが,原形質流動=左回り とは,やはり言えないんじゃないか,と。

こちらも参考に↓

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=890440

Q体に葉緑体を入れて光合成することってできますか?

生物に関して知識は全くありません。
近未来、そうすることはできるようになるのでしょうか?

Aベストアンサー

>ヘモグロビンと葉緑素は非常に分子の構造が似ており、違うのは○○と鉄分のみである。
kulesさん,○○ってマグネシウムじゃないですか? 気を悪くされたらゴメンなさい。

ところで,ミドリゾウリムシやサンゴ・クラゲの仲間には藻類と共生しているのがいますよね。
「光合成できるようになれば,人と人が争わなくて済むのにな」と子どもの頃,思っていました。
でも植物だって,光を求めて熾烈な争いを繰り広げている事をあとで知りました。

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光合成について

理科の実験で、「脱色した葉は光合成を行うのか」という問いに対して自分は光合成を行わないと思っていました。というのは脱色すれば葉緑体がなくなってしまうと考えたからです。しかし実際はちゃんと光合成が行われていたのです。斑入りの葉(白っぽい部分)では葉緑体がないため光合成が行われません。脱色しても光合成が行われるということは葉緑体が残っているということですよね。葉の緑色は葉緑体の色と思うのですが、葉緑体そのものが脱色されただけで、光合成の機能はまだ働いているということですか。どなたか教えてください。

Aベストアンサー

どのように脱色したのでしょうか?

nattochanさんが実験に使った葉は実験前に暗所において,それまでに作られていた葉のデンプンを使い切らせてありますか?

斑入りの葉を使う場合は,葉緑体の有無での光合成の違いを調べる為なので,光に当たっていたものを取って来てすぐに実験に使えるのですが・・・。

斑入りの葉をとってきて,温めたエタノールにつけて脱色し,ヨウ素液に浸して染まり方の違いを観察するための実験中に行われる脱色は,葉が緑だと観察しづらいので真っ白にして,観察しやすくするためです。でもnattochanさんの実験の脱色はこのための脱色ではないのですよね?
nattochanさんがどんな方法で脱色して,それを光合成の実験に使っているか気になります。

もう一度,実験方法を検討してみてはどうでしょう。
1.実験に用いる植物を一昼夜暗所に置く。(葉のデンプンを使いきらせてゼロにするため)
2.nattochanさんの行った方法で脱色する。
3.しばらく葉を光に当てた後,(斑入りの時のように脱色の必要は無い)ヨウ素液で染める。


中学生の理科の実験で似たようなものがあったような気がします。しばらく暗所において,葉の一部にアルミ箔をかぶせ,アルミ箔をかぶせたところ(光が当たらないところ)と,アルミ箔をかぶせてないところのデンプンの有無を調べる為に,エタノールで脱色し,ヨウ素液で染めるというものですが・・・。

どのように脱色したのでしょうか?

nattochanさんが実験に使った葉は実験前に暗所において,それまでに作られていた葉のデンプンを使い切らせてありますか?

斑入りの葉を使う場合は,葉緑体の有無での光合成の違いを調べる為なので,光に当たっていたものを取って来てすぐに実験に使えるのですが・・・。

斑入りの葉をとってきて,温めたエタノールにつけて脱色し,ヨウ素液に浸して染まり方の違いを観察するための実験中に行われる脱色は,葉が緑だと観察しづらいので真っ白にして,観察しやすくするた...続きを読む

Q生物:葉緑体(クロロフィル)の構造的な階層をおしえてください。

眼のロドプシンなら、、、、
動物個体の感覚器の眼の網膜の視細胞の外節の単位円板のロドプシン

のような感じで、葉緑体のクロロフィルはどうなるかおしえてもらえませんか。
植物個体の、、、まではわかるのですがそれ以降がわかりません。お願いします。
また、動物のヘモグロビンについても同様にお願いします。

Aベストアンサー

ロドプシンのようにここにしかないというものでありませんから,質問の意味も意図もわかりませんが,

高等植物のクロロフィルは表皮組織の孔辺細胞を除けば「植物体の栄養器官の永久組織の基本組織の柔組織の同化組織(葉の場合にはさらに柵状組織と海綿状組織が入ります)の細胞の葉緑体のチラコイドの中にある光合成色素。」

脊椎動物のヘモグロビンは「動物体の結合組織の液性組織(血球)の赤血球中の呼吸色素。」

こんなもんでよろしいのでしょうか。意味不明ですが…
ちなみにここに登場した色素は「元は同じものが分子進化したもの」という説がありますが面白いですね。

Q茎で光合成?

一般に光合成といえば、
葉に存在する葉緑体で行うと考えると思いますが、
茎も緑の植物も多いですよね?
この場合、茎にも葉緑体が存在して光合成していると
考えてもよいのでしょうか?

Aベストアンサー

http://www.fukuoka-edu.ac.jp/~fukuhara/keitai/index.html
こちらのサイトの
 1-1.植物のからだの特徴
  1-1-5. 植物の組織と葉緑体
をご覧ください。

また
http://www.teikyo-u.ed.jp/ver1/teacher/bio/default.htm
こちらでは
ピーマンの光合成 (第43回日本学生科学賞東京都大会努力賞)
このレポートでは、ピーマンの実が光合成していることを実験によって確認しています。

参考URL:http://www.fukuoka-edu.ac.jp/~fukuhara/keitai/index.html

Q原形質流動について

この間原形質流動を観察するためにムラサキツユクサのおしべの毛を使いました。
そこでどうしておしべの毛を使うのかと疑問に思ったのでご存知の方がいらっしゃったら
ご回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

原形質流動は生細胞でないと観察出来ません。生体染色すれば別ですが,一般的には染色せずに直接観察出来る実験材料でなければならないのです。

そのような意味から,ヌマムラサキツユクサの雄蕊の毛の細胞はアントシアンを含んでいて,大きな液胞の間を原形糸が流動する状態を染色せずに観察することが出来ます。

また,シャジクモもそのまま観察することが出来ます。この場合には葉緑体が流れ動いている様子が観察されます。

実験するのでしたら,流動している状態に酢酸等の固定液を一滴脇から加えて固定しますと直ちに流動しなくなる事を確認してください。

それにより原形質流動が生細胞でなければならないことや「固定」の意味を理解させることが出来るでしょう。

◎高校実験のURLです。
http://www.avis.ne.jp/~yuichim/

参考URL:http://www.avis.ne.jp/~yuichim/

Q光合成と葉緑素の関係

台所でカイワレ大根の栽培をしてみて疑問に思ったので教えて下さい。
カイワレ大根と言うのは、まず日に当てずに発芽させて、ある程度育ったところで日光に当てます。
すると白いモヤシみたいなカイワレが緑色のおいしそうな色になるんですね。

この緑色というのは当然、葉緑素の色であってこの緑色が光合成に必要だということは、昔理科で習った記憶があります。

光合成には葉緑体が必要、葉緑素ができるには光合成が必要。
にわとりが先かたまごが先かに似ていますが、もともとモヤシみたいなカイワレ大根に葉緑体はないわけですよね。
理科の授業では、光合成に葉緑素が必要だという実験を行いましたが、まず葉緑体ありきの実験でした。
そもそも葉緑素というのは、どの段階で生産されるものなんでしょうか?

カイワレを例に、できれば子供に説明できるように教えて下さい。

Aベストアンサー

葉緑体はもともとサイアノバクテリアと呼ばれる独立した生物で、それが別の真核細胞に取り込まれ葉緑体になったといわれています(共生説)。そして葉緑体(ミトコンドリアも)は卵子にはじめからあり、すべての細胞にすくなくとも少量含まれています。それが光合成に適した条件になると、分裂して増えます。
>葉緑素ができるには光合成が必要。
ここは微妙です。緑化(脱黄化)は、植物の持つファイトクロム(葉緑素ではありません)と呼ばれる光受容体に、赤い光が当たることにより起きます。この反応はエネルギーというより赤い光を信号として捉えており、光合成が必要という説は浅学にして聞いたことがありません。

Q原核細胞が原形質流動をしないことについて

生物を勉強しなおしていたら、岩波生物学辞典に「原核細胞においては原形質流動は起こらず、アメーバ様運動は見られない。」という記述がありました。
細胞壁を持つ原核細胞がアメーバ様運動をしないというのはなんとなくわかるのですが、原形質流動もしないということにはどのような理由があるのでしょうか。原核細胞と真核細胞は、持っているオルガネラは違っても細胞質にはたいした違いはないのではないか…というふうに理解していたので、つまずいています。
どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

原核生物は,真核細胞と違いオルガネラを持たないだけでなく,細胞骨格も持ちません。

中間経フィラメントや微小管やアクチンフィラメントといった細胞骨格は,中間経フィラメントのような骨格としての働きを主とするものだけでなく,微小管やアクチンフィラメントはレールタンパクとしての働きがあります。

微小管にはキネシンやダイニンといったモータータンパクが微小管上を移動し物質輸送します。また,ご存じのミオシンはアクチンの一種のモータータンパクです。

これらの機構を持たないがために原形質流動が出来ないのではないかと思います。

また,アメーバ様運動もアクチンフィラメントが先端部で重合して伸びることにより生ずるようです。ですからこれもやれないのではないかと思います。

レールとモーターについては全くの素人です。的はずれかも知れませんが…


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