中学受験理科講座　植物のつくりとはたらき(2)〜根・茎・葉〜

双子葉類と単子葉類の覚え歌

植物のつくりとはたらき（2）解説動画

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双子葉類と単子葉類

植物の分類

Haru_You

一般的に陸上の植物は、種子植物とシダ植物とコケ植物の3つに分類するんだ。
だけど中学受験の理科では、ほとんど種子植物の話しか出てこないので、それをメインに説明していくよ

たしかに、シダとかコケとかあんま出てこないよね。
シダとコケは何が違うの？

はるか

Haru_You

シダ・コケとも種子をつくらず胞子で増える植物なんだけど、コケは維管束（いかんそく）を持たないんだよ。
それはさておき、種子植物は被子（ひし）植物と裸子（らし）植物に分けられる。
これは前の回で説明したね。

胚珠が子房に包まれていると被子植物、胚珠がむきだしだと裸子植物だったよね。
裸子植物はマツと･･･なんだっけ？

はるか

Haru_You

マツ・イチョウ・ソテツ・スギ。
裸子植物は「松井超ソテツ好き」だよ。

それ以外の一般的な植物はみんな被子植物だと思っておいてね。
で、今回の内容はその被子植物をさらに分類して、それぞれの特徴を見ていくものなんだ。

双子葉類と単子葉類

で、被子植物がどう分類されるの？

はるか

Haru_You

被子植物を、双子葉（そうしよう）類と単子葉（たんしよう）類の2つに分類するんだ。

双と単だから、「子葉」が2つか1つってことかな。
でも、子葉ってなに？

はるか

Haru_You

植物の種子の中で胚としてつくられ、芽生えの最初にでてくる葉が子葉なんだ。
それが2枚、ふたばになる植物と、1枚しかない植物にわけられるんだよ。

アサガオ育てたときは、芽生えはふたばだったな。
それにかいわれ大根や豆苗なんかも、ふたばの部分を食べるよね。
単子葉類って思いつかないけど、どんなのがあるの？

はるか

代表的な単子葉類

イネ・ムギ・トウモロコシ・ススキ・エノコログサ・
ユリ・チューリップ・タマネギ・ツユクサ

Haru_You

イネ・ムギ・トウモロコシ・ススキ・エノコログサ、ここまでを1つの仲間として覚えて。

ススキは、見た目もイネの仲間みたいだよね。
エノコログサってなに？

はるか

Haru_You

エノコログサは、通称「ねこじゃらし」だよ。
あの、道ばたに生えてるモフモフしたやつ。
次に、ユリ・チューリップ・タマネギを仲間として覚えて。
で、最後にツユクサだ。

ツユクサってどんなの？

はるか

Haru_You

ツユクサは夏に道ばたや野原に咲く小さな青い花だね。
テストに出る単子葉類はこれくらいだから、他の知らない植物について、どっちか聞かれたら双子葉類って答えといたほうがいいよ。

双子葉類と単子葉類のちがい

双子葉類と単子葉類は、子葉の形が違うだけなの？

はるか

Haru_You

いや、植物のからだをつくる根・茎・葉、それぞれが双子葉類と単子葉類で違うつくりをしているんだよ。

根が主根側根とひげ根、茎が維管束整列と維管束散らばり、葉が網状脈と平行脈か。
これを覚えなきゃいけないんだね。

はるか

Haru_You

このあと1つずつ説明していくけど、どっちが双子葉でどっちが単子葉かわからなくなったら、単純なつくりのほうが単子葉類、ちょっと複雑なほうが双子葉類って考えとけば大丈夫だよ。

根のつくり

成長点と根冠

Haru_You

まずは双子葉類の根は太い「主根」から細い「側根」がのびる、単子葉類の根は細い「ひげ根」がたくさんのびるってのを覚えること。
形を忘れたら最初の表に戻ってね。
でも、その形が違うだけで、根の構造には双子葉類と単子葉類で大きな違いはないんだよ。

大きな違いはないっていうけど、根ってどんなつくりなの？

はるか

Haru_You

まず、根の先端部のつくりから説明するね。
根の先端部には、地中を掘り進むため堅くなっている「根冠」（こんかん）という部分があるんだ。
で、根冠のちょっと手前のところに「成長点」があって、根がのびるときは成長点の部分がのびるんだ。

根全体が大きくなるんじゃないのね。

はるか

Haru_You

先端が伸びずに手前が伸びたら、地面の中で掘り進められずに曲がっちゃうだろ。

根毛

Haru_You

さらに、双子葉類でも単子葉類でも、根には細い毛が生えてるんだよ。
ひげ根や側根のことじゃなくって、もっと細い毛。
この根から生える細い毛を根毛（こんもう）といって、地中から水と肥料を吸い上げるのに役立つんだ。

どうやって吸い上げてるの？

はるか

Haru_You

詳しくは蒸散のところで説明するけど、葉から水蒸気を放出することでストローのように葉からつながった管を通して根が水を吸うんだ。
で、水を吸収するときに、根の表面積を大きくして吸収効率を上げるのが根毛のはたらきだよ。

あれ、毛が吸収の効率をよくするって、どっかで聞いたことある気がするな･･･。
人体で似たような仕組みなかったっけ？

はるか

Haru_You

小腸の柔毛だね。
毛のような細いしくみを伸ばすことで吸収する表面積を広げる、という点では柔毛と根毛は同じ役割だね。

根の働き

根の3つのはたらき

さっき、根毛から水を吸い上げるっていってたけど、根のはたらきって水を吸うことだけなの？

はるか

Haru_You

うん、それは根のはたらきの1つ。
根にはからだ（地上部）を支えること、水を吸い上げること、養分をたくわえることの3つのはたらきがあるんだよ。

からだを支える、ってのは考えてみたらあたりまえだな。
地面に根がしっかりのびているから樹や草が倒れないんだよね。

はるか

根からの水の吸収

でも、植物が根で水を吸うってのはよくわからないな。
葉で水は吸えないの？

はるか

Haru_You

植物に水やりするとき、葉っぱじゃなくて土に水をあげろっていうだろ？
植物は根から土の中の水と肥料を吸収するから、砂場や砂漠みたいなとこじゃ植物が生えていないんだよ。

でもさ、根で水を吸収したら、根だけ水でふくらんじゃうよね。

はるか

Haru_You

吸収した水と肥料をからだ全体に送るために、根から茎を通って葉の先まで水を送る、道管という管がつながっているんだ。

根に養分をたくわえる植物

あと、根に養分をたくわえるのもなんとなくわかるな。
ダイコンとかニンジンとかゴボウとか、根菜っていうもんね。

はるか

Haru_You

でもね、土の中から掘り出す野菜全てが根なわけじゃないんだよ。
「いも」の中でもサツマイモとヤマノイモ（長いも・自然薯・とろろ）は根だけど、ジャガイモ・サトイモは茎の一部だからね。
毛の生え方や茎のつながり方を今度観察してみな。

そういえば、チューリップなんか「球根」で増やすけど、あれも根なの？

はるか

Haru_You

これは難しいとこなんだけど、チューリップとヒヤシンスの球根は鱗茎（りんけい）といって、葉の仲間なんだ。
タマネギや百合根（ゆりね）も鱗茎で、葉だね。

「球根」は「鱗茎」で「葉の仲間」ってむちゃくちゃだね。
あ、でもヒヤシンスって、球根から下に根がにょろにょろ生えてたわ。
そう言われればチューリップの球根もタマネギみたいだったしなあ。

はるか

Haru_You

球根の中には実際に根のものもあるんだけど、テストに出るのはダリアだけ。
ダリアは養分をたくわえた地下の根が球根とよばれるんだ。

茎のつくり

維管束

Haru_You

次に茎のつくりだけど、双子葉類は維管束（いかんそく）が整列して、茎の中で円状に並ぶんだ。
それに対して、単子葉類は維管束が散在、茎の中で散らばっているんだ。

維管束ってなんなの？

はるか

Haru_You

維管束は、茎の中にある道管と師管を束（たば）ねた、つくりのことだよ。

道管はさっき出てきた、水と肥料を運ぶ管だよね。
師管は何をする管なの？

はるか

Haru_You

師管は葉で作った養分を運ぶ管だね。
葉で作られた養分は水にとけないデンプンだから、いったん水にとける糖に変えたあと、師管を通って体の各部に送られるんだ。

形成層

Haru_You

維管束の中では、必ず道管のほうが茎の内側、師管が外側に配置されるんだ。
これを「うちの水道管」なんて覚えておいてね。

内側に、水が通る、道管があるってことね。

はるか

Haru_You

で、双子葉類と単子葉類の茎にはもう一つ違いがあって、双子葉類では道管と師管の間に形成層という、細胞を増やして茎を太くする部分があるんだ。

じゃあ、単子葉類の茎は太くならないの？

はるか

Haru_You

うん、単子葉類の茎の太さは芽のときの太さと変わらないんだよ。
タケノコをイメージしてみな。
一方、双子葉類は芽よりも生長後のほうが太くなるんだ。
一年草じゃわからなくても、木だと年輪ができるじゃん。
あの年輪は形成層が大きくなるスピードが夏と冬で違うからできた跡なんだ。

茎のはたらき

茎の3つのはたらき

Haru_You

茎のはたらきは、葉や花・実を支えて通り道となること、養分をたくわえること、なかまをふやすこと、という3つだね。

からだを支えているのは茎が中心にしっかり立ってるんだからあたりまえかな。
通り道になるのは維管束の道管と師管だよね。

はるか

Haru_You

いや、からだを支えるくきのはたらきは単にしっかり立っている、ってことじゃないんだよ。
ヘチマとか、細い茎にすごい重い実をつけるじゃん。
あれ、どうやって体を支えてる？

え～と、ヘチマの茎はたしかつるになって、金網に巻き付いて緑のカーテンになってたな。

はるか

Haru_You

いや、茎自体が巻き付くのはアサガオだよ。
ヘチマやブドウは茎からまきひげを出して、それが支柱に巻き付いてからだを支えるんだ。
そのヘチマやブドウの巻きひげは茎が変形したものなんだ。

茎に養分をたくわえる植物

茎は通り道なのに、そこに養分をたくわえる植物もいるんだね。

はるか

Haru_You

多年草の地上部分が冬に枯れて、地下茎（ちかけい）で冬越しをするススキやヒガンバナなんかが養分を蓄える茎だね。

あと、いもの仲間でサツマイモやとろろいもは根だけど、ジャガイモとサトイモは茎って言ってたよね。

はるか

Haru_You

そう、ジャガイモとサトイモの食用部分は地下茎なんだ。
ジャガイモは放っとくとくぼみから芽がでるだろ？

たしかに。
ジャガイモの芽って毒なんだっけ、カレー作るときにジャガイモの芽取りするよね。

はるか

Haru_You

あとね、ハスの食用部分も地下茎なんだ。
ハスの食べるところ、なんていう？

えーと、ハス、蓮･･･あ、蓮根（レンコン）のことか。
レンコンって、根って書いてあるのに茎なの？

はるか

Haru_You

あの蓮根の穴、あれは道管の跡だからね。
昔の人が地中にあるものはみんな根って名前つけちゃったけど、後にはたらきをしらべてみたら根じゃなくて茎だった、ってことだね。

葉のつくり

葉脈

Haru_You

最後に葉のつくりだけど、例外はあるけど双子葉類は網状脈、単子葉類は平行脈という葉脈の違いがあるね。
あと、シダの仲間とイチョウは二又脈（遊離脈）の葉脈になるんだ。

葉脈って葉っぱの模様のことだよね。
たしかにトウモロコシとかチューリップとか単子葉類はまっすぐな模様だし、普通の木の葉っぱは枝分かれする模様だけど、あの模様になんか意味があるの？

はるか

Haru_You

葉脈はただの模様じゃなくて、葉の中で枝分かれした維管束、つまり道管と師管なんだ。
葉の中では道管が葉の表側、師管が葉の裏側を通っているのを覚えておいてね。

気孔と孔辺細胞

葉の中には葉脈のほかにどんなつくりがあるの？

はるか

Haru_You

葉の表裏とも、一番外側には葉を保護する表皮があって、表側にはさく状組織、裏側には海綿状組織というつくりが主に見られるけど、この2つはそんなに気にしないでいいよ。
大事なのは葉の裏側の表皮に気孔という穴が空いていることなんだ。

葉に穴が空いてたらいろいろ出てっちゃわない？

はるか

Haru_You

うん、いろいろ気体を出すための穴なんだよ。
気孔は2つの孔辺細胞にはさまれた部分で、孔辺細胞が伸び縮みして気孔の開閉、つまり気体の出し入れをコントロールするんだ。

植物なのに自分で伸び縮みするなんてすごいね。

はるか

Haru_You

表皮には葉緑体が含まれないけど、孔辺細胞は葉緑体を含むから、孔辺細胞は日光を感知することができるんだよ。

葉のはたらき

葉の3つのはたらき

Haru_You

葉のはたらきも光合成、呼吸、蒸散で3つあるんだ。

で、それぞれ何をすることなの？

はるか

Haru_You

その説明は次回で。
この3つは植物の生命活動の中心なので、それだけで授業1回ぶんになる重要なところなんだ。
なので今回は名前だけ覚えておけばいいよ。

葉に養分をたくわえる植物

葉に栄養をたくわえるってのは、根のとこで出てきた鱗茎だよね。
タマネギはたしかに一枚一枚見ると葉脈があるもんね。

はるか

Haru_You

うん、タマネギや百合根、ヒヤシンスやチューリップの球根は鱗茎、葉がかたまりになったものだったね。
あと、葉の変形としてはサボテンの針も葉の変形したものだからね。

あれ？
じゃあ、サボテンの平べったい緑の部分は葉じゃないの？

はるか

Haru_You

サボテンの緑の部分は茎だよ。
だから、あの緑の部分からサボテンの花も咲くんだよ。
財津和夫が歌ってるだろ？

そこに愛はあるのかい?

はるか

葉のつきかた

Haru_You

葉のつきかたのことを葉序といって、互生、対生、輪生にわけられるんだけどこれは字を見れば区別できるかな。

1枚ずつ葉が出たら互生、2枚ずつだと対生、3枚以上で輪生だね。
日光が当たりやすくなるように規則正しくついてるんだね。

はるか

Haru_You

うん、とくに互生の場合は葉どうしの角度が決まっているから、数えて計算する問題なんかもたまに見かけるね。
まあ、だいたいが茎を2周して同じ位置に葉がつくまで5枚の葉がつく、144度のことが多いんだけど。

植物のつくりとはたらき(2)　一問一答演習問題プリント

演習プリントには、Excelファイル版とPDFファイル版があります。
Excelファイル版はリロード・再計算（F8）するたびに数字や配列が変わります。
マクロは使用していませんので、セキュリティ警告はありません。
なお、PDF版では20問の収録ですが、Excel版にはより多くの問題を収録しています。

はるか