ゆかママ　さま

動物ではガス代謝のための循環系があり、肺―（心臓）―血液―血管を通して体の隅々の細胞まで酸素（O₂）を送り込み、細胞で食物がO₂によって酸化され発生する二酸化炭素(CO₂)が逆の経路で放出されます。これが動物での呼吸ガス代謝の大まかな姿ですが、植物では呼吸と共に、呼吸とは逆の過程、太陽光エネルギーを用いCO₂ と水(H₂O)とから有機物の生産（CO₂固定反応）を行い、同時にO₂を発生する光合成の過程があり、葉の細胞にある葉緑体で進行しています。植物には動物のガス代謝に相当する循環系はなく、植物のガス代謝は、それぞれの組織、細胞でのCO₂、 O₂の（大気の濃度に比べ細胞内の濃度が高い時に放出、低いときに吸収、すなわち、高い濃度から低い濃度への）物理的な拡散によって進行しています。

根など葉以外の組織に葉緑体はなく、呼吸を担うミトコンドリアのみが存在しています。根のような呼吸のみを行う組織のガス代謝は、細胞表面―細胞間隙―細胞の経路でO₂ の吸収、その逆の方向でCO₂の発生が進行します。その詳細については登録番号1130, 登録番号1256, 登録番号1625への回答をご覧下さい。植物の組織では循環系がないため、組織に細胞がびっしり詰まっている動物と異なり、葉のような薄い組織でも細胞のない空間（細胞間隙）がたくさんみられます。これはCO₂、O₂の拡散速度が、気体の状態の方が、水の中よりも〜１万倍も速いためです。実験的に葉の細胞間隙に水を充満させると、葉のガス代謝速度は極端に低下します。

葉緑体をもつ葉の組織では、昼間、太陽光の照射を受けているときは葉の裏側の表皮細胞にある気孔―細胞間隙を通して、大気からCO₂が吸収され、同時にO₂が大気に放出されて、光合成が進行しています。葉の気孔の開閉などについては登録番号1312, 登録番号1598, 登録番号1607などに対する回答を参照して下さい。葉の組織では光合成が進行している昼間でも、呼吸は光合成に比べかなり低い速度ですが進行しています。しかし、夜間には、光合成が進行しないため、葉の組織では呼吸のみが進行していることになります。