高校生物基礎

「高校生物基礎」魚類の体液濃度調節のしくみをわかりやすく解説

今回は、「生物基礎」の第3章“生物の体内環境”に登場する魚類の体液濃度調節のしくみをなるべくわかりやすく解説することを試みようと思います。

まずは、まとめから

先にまとめのスライドを紹介しておきましょう。

淡水魚の体液濃度調節

まず、淡水魚の体液濃度調節について、スライド1にまとめます。

スライド1:淡水魚の体液濃度調節のしくみスライド1:淡水魚の体液濃度調節のしくみ

海水魚の体液濃度調節

次に、海水魚の体液濃度調節について、スライド2にまとめます。

スライド2:海水魚の体液濃度調節のしくみスライド2:海水魚の体液濃度調節のしくみ

これを見てもごちゃごちゃしてよくわからないと思います。実は、このしくみは浸透圧という現象を理解すると、暗記しなくても推察でわかるようになります。

まず、浸透圧を生物基礎レベルで理解しましょう。

浸透圧(生物基礎レベル)

水は、生体膜を介して、低濃度側から高濃度側へ移動します。

生体膜は、半透性と呼ばれる性質をもちます。水分子などのごく小さな分子は生体膜を通過できますが、大きな分子は生体膜を通過することができません。この半透性という性質を簡単な実験で試すと、下のスライド3のようなかんじになります。

スライド3:U字管を用いた浸透の実験スライド3:U字管を用いた浸透の実験

生物基礎レベルでは、浸透圧の細かいところまで理解する必要はありません。スライド3の現象を、ただ「ふ~ん」と思って、改めて下のポイントを押さえておくだけでよいでしょう。

水は、半透性を示す生体膜を介して、低濃度から高濃度側へ移動する。この現象を浸透と呼ぶ。

淡水魚の体液濃度調節のイメージ

イメージを、下のスライド4にまとめました。解説は、スライドの下に用意してあります。

スライド4:淡水魚の体液濃度調節のしくみをイメージするスライド4:淡水魚の体液濃度調節のしくみをイメージする

ニュアンスで伝えますが、次のように考えると簡単に理解することができます。

  1. ぼく、淡水魚!
  2. 外界の淡水の方が濃度が低いから、浸透圧で水が体内にたくさん入ってくるの!
  3. 水が体に入ってきて体液濃度が下がりそう! 大変!
  4. でも、えらと腎臓で塩類を吸収するから、体液濃度を維持できるんだ!
  5. 水がたくさん入ってきた分、尿もたくさん出るよ! 腎臓で塩類を吸収してるから、尿の濃度は体液よりも低いよ!

これくらいざっくりな考えで、問題は十分解けます。スライド1の図を暗記するのではなく、この考えの筋道を理解することに努めましょう

海水魚の体液濃度調節のイメージ

イメージを、下のスライド5にまとめました。解説は、スライドの下に用意してあります。

スライド5:海水魚の体液濃度調節のしくみをイメージするスライド5:海水魚の体液濃度調節のしくみをイメージする

海水魚の場合もニュアンスで伝えますが、次のように考えると簡単に理解することができます。

  1. わたし、海水魚!
  2. 外界の海水の方が濃度が高いから、浸透圧で水が体の外にたくさん出るの!
  3. 水が体から出ていっちゃって体液濃度が上がりそう! 大変!
  4. でも、海水を飲んで腸で水をたくさん吸収して、それにえらで塩類を排出するから、体液濃度を保つことができるの!
  5. 尿の量は少しだよ、せっかく吸収した水を排出するのはもったいないもん! ちなみに、尿の濃度は海水と同じくらいの濃度だよ!

海水魚もこれくらいざっくりな考えで、問題は十分解けます。スライド2の図を暗記するのではなく、この考えの筋道を理解することに努めましょう。ちなみに、尿の濃度が高濃度ではなく体液と等濃度であることだけは暗記しておいた方がよいです。

海水魚の尿の濃度は、体液と等濃度である。

総括

教科書に載っている魚類の体液濃度調節の図を見ると、まるでそのまま覚えてしまわないといけないかのように捉えがちです。丸覚えをしないといけない場合ももちろん生物基礎にはありますが、覚えることがたくさんあるので理解することで答えを導けるものは考え方だけ理解しておけばよいと思います。らくができるところはらくをすることも、また勉強の工夫の在り方だと管理人は思います。

この記事でらくができた分、他のテーマの勉強に時間を割きましょう。

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