〔高校生物I〕植物細胞の浸透圧の問題に関して

質問

高校生物の問題集に載っている問題(実際の国立大の入試問題らしいです)で、「図を参考にして、この植物細胞を等張液に浸して２０分後の図を描け」というのがありました(「図を参考にして」の図は、ごく普通(？)の１個の植物細胞の図です)。

いくつかの参考書を見ると、等張液の定義は「視野内の細胞の５０％が原形質分離を起こしている時の外液」と書かれていたり、「全ての細胞の半数以上が限界原形質分離状態にある時の外液」とあります。
定義がまちまちな上、この問題ではただ１つの細胞に着目して図を描かせる問題なので、どう描けば良いのかよく分かりません。
１つの細胞に着目するなら、全く変化していない細胞や、明らかに原形質分離している細胞など、さまざまあるはずだと思います。

また、ある参考書では「植物細胞を等張液に浸した時」と題して、全く変化がない状態の図と「変化なし」のコメントを掲載しています。
しかし、今回の問題の模範解答は「限界原形質分離の状態を表すために、少しだけ細胞膜が分離を起こしている図を描く」となっています。

こういった問題ではどう考え、どう描くのが正解なのでしょうか？
また、そもそもこのような問題は適切と言えるのでしょうか？

教えていただければ有難いです。
宜しくお願いします。

回答No.3

dempsey2

こんにちは。

等張について
>「視野内の細胞の５０％が原形質分離を起こしている時の外液」と書かれていたり、「全ての細胞の半数以上が限界原形質分離状態にある時の外液」

とありますね。
これは、「全ての細胞が限界原形質分離状態にある時の外液」というのがベストなのですが、それぞれの体積や塩分濃度は微妙に違うので、物理的にありえません。
そこで、『半数＝50%』がという考え方になっているわけです。
これは、上皿てんびんで質量を比較するとき、針は中心で止まるのがベストですが、時間もかかるので左右に50%ずつ振れるときが同じ質量とみなす。というのと同じような考えです。
（ですから、さきほどの定義で言えば、前半の「視野内の細胞の５０％が原形質分離を起こしている時の外液」がより正確です。）

問題の件は、等張に十分浸しているので限界原形質分離の状態を書くべきでしょう。
ポイントとしては、細胞壁と細胞膜の剥離がみられず、細胞壁が膨らんでいない状態、まっすぐな四角形（長方形）をベースに書けばよいと思います。

お礼

分かりました。
回答有難うございました。

回答No.2

suiran2

「５ミリ角の植物組織を、その組織の等張液に浸した時の、そのうちの１個の細胞」極めて重要な情報が質問文にはないですね。それなら限界原形質分離を起こしている細胞の図も起こしていない細胞の図も正解でしょうね。

補足

有難うございました。

回答No.1

suiran2

一個の細胞の等張とその植物細胞の等張では異なります。一般的に50％の細胞が限界原形質分離を起こしている状態を持って等張とするのは、その植物の等張液です。一個の細胞の等張液ではありません。一個の細胞を等張液に入れたらどうなると思いますか。問題集等の解説者さんの回答は、不完全なものも多いですから参考のつもりでいてください。

補足

回答有難うございます。
説明はよく分かりましたが、本問はどうやら「５ミリ角の植物組織を、その組織の等張液に浸した時の、そのうちの１個の細胞」の図を描かせたいようです。
結局、限界原形質分離を起こしている細胞の図も起こしていない細胞の図も正解になってしまうような気がします。