ガードセル機能

Merriam Webster Dictionaryによると、̶0;ガードセルは、植物のストーマを開閉して閉鎖する2つの三日月形の表皮細胞の1つです。気孔は、植物の臓器（葉など）の表皮の微小な開口部であり、そこからは気体交換が行われます。二酸化炭素は、光合成の結果として生成された気孔と酸素を介して植物体に入ります。

1. 構造

   • 植物では、組織の薄い表面層である表皮は連続していませんが、気孔と呼ばれる微小な開口部によって中断されます。ガードセルは、気孔の開口部を覆う豆型細胞です。ガードセルは、植物内でガス交換を許可し、凝集と毛細血管作用によって水が茎を上に移動するのを助けます。さらに、ガード細胞は、周囲の湿度の変化に反応する気孔の能力にある程度の影響を及ぼします。

   目的

   • 蒸散中、水っぽい蒸気も気孔から逃げます。しかし、水の過剰な損失は、植物の死をもたらします。この問題に対処するために、一対のガードセルがストーマの両側で進化しました。

   メカニズム

   • ガードセルは、気孔の開閉を調節することにより、蒸散率を制御します。気孔の開口部中に、ガード細胞の圧力が上昇し、細胞が膨張します。気孔が閉じると、カリウムイオンがガード細胞から排出され、液胞体積が変化します。これにより、塩化物と無機イオンが細胞を出るようになります。

   ガードセルの使用

   • ストーマを囲む壁は非常に柔軟で薄いです。ただし、ストーマの反対側の壁は硬く厚くなっています。ガード細胞が内部の水圧で膨らむたびに、周囲の壁に厚さに違いがあり、それにより開口部が発生します。暑い日に、ガードセルが水を失ったとき、それらは互いに向かって収縮して押し始め、ストーマの閉鎖を引き起こします。

   重要性

   • ガード細胞のシグナル伝達メカニズムは、葉に存在する気孔細胞の動きを調節するために、日光、二酸化炭素、水の状態、ホルモン反応、その他の外部環境条件（熱）を調整します。不利な環境条件では、植物の生存とその成長を促進します。気孔を取り巻くガードセルは、単一の植物セル内のネットワーク内で相互作用するさまざまなシグナル伝達コンポーネントを理解するのに役立つよく発達したモデルシステムの1つです。