
植物の基底組織には、表皮組織でも維管束組織でもないすべての組織が含まれます。細胞壁の性質に基づいて 3 つのタイプに分けられます。この組織系は表皮組織の間に存在し、植物体の大部分を形成します。
- 柔組織細胞は薄い一次壁を持ち、成熟した後も通常は生き続けます。柔組織は植物の柔らかい部分の「充填」組織を形成し、通常は一次茎と根の皮質、内鞘、髄、髄条に存在します。
- 厚壁細胞は薄い一次壁を持ち、二次的に厚くなった部分がいくつかある。厚壁は、特に新しく成長する領域で、追加の機械的および構造的サポートを提供する。
- 石壁細胞は厚い木質化した 二次壁を持ち、成熟するとしばしば死滅する。石壁細胞は植物に主要な構造的支持を提供する。[1]
- 通気細胞は水生植物に見られる。また、大きな空気空洞を持ち、その周囲を不規則な細胞が取り囲み、柱状構造を形成する実質細胞としても知られている。
実質
柔組織は、一般に植物の軟部組織を構成する多目的基質組織である。柔組織は、とりわけ、茎の皮質(外側領域)と髄(中央領域)、根の皮質、葉の葉肉、果実の果肉、種子の胚乳を形成する。柔組織細胞は多くの場合生きた細胞であり、分裂組織のままである可能性があり、これは刺激があれば細胞分裂が可能であることを意味する。柔組織は薄くて柔軟なセルロース細胞壁を持ち、密集している場合は一般に多面体であるが、隣接する細胞から分離している場合はほぼ球形になることがある。柔組織細胞は一般に大きい。柔組織には大きな中央液胞があり、これにより細胞はイオン、老廃物、水を貯蔵および調節することができる。食物貯蔵に特化した組織は、一般に柔組織細胞で形成される。
実質細胞にはさまざまな機能があります。
- 葉では、葉の表皮のすぐ下に2層の葉肉細胞を形成し、光合成とガス交換を担っています。[2]これらの層は柵状柔組織と海綿状葉肉と呼ばれています。柵状柔組織細胞は、立方体または細長い形をしています。葉の葉肉の柔組織細胞は、葉緑体細胞(葉緑体を持つ柔組織細胞)と呼ばれる特殊な柔組織細胞です。柔組織細胞は、植物の他の部分にも見られます。
- 根、塊茎(ジャガイモなど)、種子胚乳(穀類など)、子葉(豆類やピーナッツなど)におけるデンプン、タンパク質、脂肪、油、水の貯蔵
- 分泌物(例:樹脂管の内側を覆う実質細胞)
- 創傷修復[要出典]と分裂組織活動の再開の可能性
- エアレーション(通気組織)などの他の特殊な機能は浮力を提供し、水生植物が浮かぶのを助けます。
- 緑葉細胞は光合成を行い、食物を生産します。
柔細胞の形状は、その機能によって異なる。葉の海綿状の葉肉では、柔細胞は、ほぼ球形で細胞間空間が大きく緩く配置されているものから[2] 、分岐または星状で、細胞が腕の先端で互いに連結して三次元ネットワークを形成するものまで様々であり、赤インゲン豆のPhaseolus vulgarisやその他の中生植物に見られるようなものである[3]。これらの細胞は、気孔の表皮 孔辺細胞とともに、気腔と気室のシステムを形成し、ガス交換を調節する。一部の研究では、葉の表皮細胞は特殊な柔細胞とみなされているが[4] 、現代では長い間、表皮を植物の真皮組織、柔細胞を基質組織として分類する傾向にある。 [5]
実質の形状:
- 多面体(葉の柵状組織に見られる)
- 球状
- 星状(植物の茎に見られ、茎の間にはよく発達した空気空間がある)
- 細長い(葉の柵状組織にも見られる)
- 裂片状(一部の植物の海綿状および柵状の葉肉組織に見られる)
軟組織

厚壁組織は、不規則に肥厚した壁を持つ細長い細胞で構成されています。これらは、特に成長中の新芽や葉で構造的なサポートを提供します(たとえば、セロリの茎の弾力性のある繊維がこれにあたります)。厚壁細胞は通常は生きており、セルロースとペクチンからなる厚い一次細胞壁[6]のみを持っています。細胞壁の厚さは、植物にかかる機械的ストレスに大きく影響されます。風などの影響を模倣するため、植物を揺らした際の厚壁細胞の壁は、揺らしていない植物よりも40~100%厚くなることがあります。
粘膜組織には主に 4 つの種類があります。
- 角質細胞(細胞間の接触点で肥厚している)
- 接線方向の厚壁(細胞が整然とした列に並び、細胞壁の接線方向の面で厚くなっている)
- 環状厚壁(均一に厚くなった細胞壁)
- ラクナ コルンキマ(細胞間空間のあるコルンキマ)
粘膜細胞は、維管束形成層などの外側の成長組織に隣接して見られることが多く、構造的サポートと完全性を高めることで知られています。
「collenchyma」(/ k ə ˈ l ɛ ŋ k ɪ m ə , k ɒ -/ [7] [8] )という語の最初の使用は、 Link (1837)によるもので、彼はそれをBletia (ラン科)の花粉の粘着性物質を説明するために使用した。Schleiden(1839)は、Linkの過剰な命名法に不満を述べ、この「collenchyma」という用語は、不均一に厚くなった細胞壁を持つ細長い表皮下細胞を説明するためにもっと簡単に使用できたはずだと嘲笑した。[9]
石壁組織
厚壁組織は、植物を硬く堅くする組織です。厚壁組織は植物の支持組織です。厚壁組織細胞には、繊維細胞と厚壁組織の 2 種類があります。厚壁組織の細胞壁は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンで構成されています。厚壁組織細胞は、伸長を停止した植物組織の主要な支持細胞です。厚壁繊維は、多くの布地 (亜麻、麻、黄麻、ラミーなど) の原料となるため、経済的に非常に重要です。
厚壁組織とは異なり、成熟した厚壁組織は、細胞全体の体積の最大 90% を占める極めて厚い細胞壁 (二次壁) を持つ死んだ細胞で構成されています。厚壁組織という用語は、ギリシャ語の「硬い」を意味する σκληρός ( sklērós ) に由来しています。硬くて厚い壁があるため、厚壁組織細胞は、伸長を停止した植物の部分を強化し、支える重要な要素となります。厚壁組織の違いは必ずしも明確ではありません。遷移は存在し、時には同じ植物内であっても存在します。
繊維

繊維または靭皮は、一般的に細長い、いわゆる前葉細胞で、通常、撚り糸または束の形で存在します。そのような束、または茎の束の全体を俗に繊維と呼びます。繊維は耐荷重性が高く、加工しやすいため、古代からロープ、織物、マットレスなど、さまざまなものの原料となっています。亜麻( Linum usitatissimum )の繊維は、ヨーロッパとエジプトで3,000 年以上前から知られており、麻( Cannabis sativa )の繊維も同じくらい昔から中国で知られています。これらの繊維、および黄麻( Corchorus capsularis ) やラミー( Boehmeria nivea、イラクサ) の繊維は、極めて柔らかく伸縮性があり、特に織物への加工に適しています。主な細胞壁材料はセルロースです。
これとは対照的なのが、主に単子葉植物に見られる硬い繊維です。典型的な例としては、多くのイネ科植物、アガベ・シサラナ(サイザル麻)、ユッカまたはフォルミウム・テナックス、バショウ属テキスティリスなどの繊維があります。これらの細胞壁には、セルロースの他に、リグニンが多く含まれています。フォルミウム・テナックスの耐荷重性は20~25 kg/mm²と高く、良質の鋼線(25 kg/mm²)と同じですが、繊維は大きな負担がかかるとすぐに裂けてしまいます。一方、鋼線は80 kg/mm²の負担がかかるまで歪んでしまい、裂けません。細胞壁の肥厚はアマで研究されています。[要出典]繊維の中心から始めて、二次壁の肥厚層が次々に堆積します。細胞の両端での成長により、同時に伸長します。発達中、二次物質の層はチューブのように見え、外側の層は常に次の層よりも長く、古いものになります。成長が完了すると、失われた部分が補充され、繊維の先端まで壁が均一に厚くなります。
繊維は通常、分裂組織に由来する。形成層と前形成層が繊維の主な生産中枢である。繊維は通常、維管束の道管と師管に付随する。道管の繊維は常に木質化しているが、師管の繊維はセルロースである。繊維細胞が仮道管から進化的に生じたという信頼できる証拠が存在する。[10]進化の過程で仮道管細胞壁の強度が高まり、水を導く能力が失われ、孔のサイズが縮小した。道管に属さない繊維は靭皮(形成層の輪の外側)と、シュートのさまざまな部位に特徴的なパターンで配置される繊維である。「厚壁組織」(元々は厚壁組織)という用語は、1865年にメテニウスによって導入された。 [11]
スクレレイド


強膜細胞は、非常に厚くなり木質化した壁を持つ、強膜細胞の縮小形です。
硬壁細胞は植物中の小さな束で、リンゴの芯やナシ( Pyrus communis )のざらざらした質感などの耐久性のある層を形成します。硬壁細胞は形状が多様です。細胞は等径、前葉、二股、または複雑に枝分かれしています。束になって集まったり、周辺部に位置する完全な管を形成したり、柔組織内に単一細胞または小さな細胞群として存在したりできます。しかし、ほとんどの繊維と比較すると、硬壁細胞は比較的短いです。特徴的な例としては、ナシやマルメロ( Cydonia oblonga ) の短硬壁細胞または石細胞 (硬いことから石細胞と呼ばれます)、およびハチミツ( Hoya carnosa )の芽の短硬壁細胞があります。細胞壁は細胞のほぼすべての容積を満たしています。細胞壁の層状化と分岐したピットの存在がはっきりと見えます。このような分岐したピットは枝状ピットと呼ばれます。ナッツ類などの多くの種子の殻や、サクランボやプラムなどの核果の核は、硬核植物でできています。
これらの構造は他の細胞を保護するために使用されます。
参考文献
- ^ マウスス 2012、98-103頁。
- ^ ab “Leaves”。2007年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月18日閲覧。
- ^ Jeffree CE、Read N、Smith JAC、Dale JE (1987)。葉の細胞間隙における水滴と氷の堆積:走査型電子顕微鏡による凍結固定中の水の再分布。Planta 172、20-37
- ^ ヒル、J. ベン; オーバーホルツ、リー O; ポップ、ヘンリー W. グローブ Jr.、アルビン R. 植物学。大学向け教科書。出版社: MacGraw-Hill 1960 [ページが必要]
- ^エバート、レイ・F; アイヒホルン、スーザン・E. エサウの 植物解剖学:植物体の分裂組織、細胞、組織:その構造、機能、発達。出版社:ワイリー・リス 2006年。ISBN 978-0-471-73843-5 [ページが必要]
- ^ キャンベル、ニール A. ;リース、ジェーン B. (2008)。生物学(第 8 版)。ピアソン エデュケーション社。pp. 744–745。ISBN 978-0-321-54325-7。
- ^ "collenchyma". Merriam-Webster.com 辞書. Merriam-Webster . 2016年1月21日閲覧。
- ^ "collenchyma". Lexico UK English Dictionary . Oxford University Press . 2020年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Leroux O. 2012. Collenchyma: 動的な細胞壁を持つ多用途の機械組織 Annals of Botany 110 (6): 1083-98.
- ^ 比較木材解剖学:双子葉植物の木材の系統的、生態学的、進化的側面。doi : 10.1007 /978-3-662-04578-7。
- ^ Mettenius、G. 1865。Uber die Hymenophyllaceae。Abhandlungen der Mathematisch-Physischen Klasse der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften 11: 403-504、pl。 1-5.リンク。
さらに読む
- マウスス、ジェームズ・D. (2012)。『植物学:植物生物学入門』(第5版)。マサチューセッツ州サドベリー:ジョーンズ・アンド・バートレット・ラーニング。ISBN 978-1-4496-6580-7。
- ムーア、ランディ; クラーク、W .デニス; ヴォドピッチ、ダレル S. (1998)。植物学(第 3 版)。マグロウヒル。ISBN 0-697-28623-1。
- Chrispeels MJ、Sadava DE. (2002) 植物、遺伝子、作物バイオテクノロジー。Jones and Bartlett Inc.、ISBN 0-7637-1586-7
