光合成の仕組みとはどうなっているんだろう?? こんにちは!この記事を書いてるKenだよ。椅子、チェンジしたいね。 中学理科の「植物の世界」っていう単元では、 いろいろな植物の働きだったり、構造だったりを勉強していくよね。 その中でもけっこう重要なのが、 光合成 という植物の働きだ。 光合成とは簡単にいってしまうと、 植物が自分で生きるための養分を作り出す働き のこと。 誰にも頼らず、自分で生きるための養分を作り出せちゃうなんてうらやましくない?? マンモスを狩る必要もないし、木ノ実を拾う必要もない。 「人間も光合成できればいいんだけどなああ・・・」 と思っちゃうよね。 今日は、この植物の素晴らしい働きである 「光合成」の仕組み をわかりやすく図解で解説してみたよ。 よかったら参考にしてみてね。 中学生でもわかる!光合成の仕組みを理解するための4つのこと 光合成の仕組みは次の図をみるとわかりやすいよ。 光合成の仕組みでは次の4つのことを押さえておけば完璧。 光合成が行われる場所 光合成が行われる条件 光合成に必要な材料 光合成でできるもの まずは、 光合成がどこで行われるのか?? を押さえておこう。 光合成が行われる場所のことだね。 その場所はズバリ、 植物の細胞の中にある「 葉緑体 」だ。 植物が緑色に見えるのもこの「葉緑体」のおかげ。 植物の緑色に見える部分で光合成が行われているということなんだ。 じゃあどういうときに光合成が行われるのかというと、 葉緑体に光が当たっているとき だ。 植物を暗い場所に放置していたら、葉緑体に光が当たらない! 葉緑素と光合成とは？光合成によってできるものとは？ | 科学をわかりやすく解説. ゆえに、植物は光合成できないわけね。 光合成の材料 それじゃあ、 光合成にはどういう材料が必要なんだろう??? 光合成では、 水 二酸化炭素 の2つの材料が必要になってくるよ。 「水」は根から吸い上げた水を 道管で 運んでくるわけだ。 一方、「二酸化炭素」はというと、葉っぱの裏側についている「 気孔 」という口みたいなところから吸ってくるよ。 光合成で作れるもの じゃあ光合成では何が作れるのかというと、 養分(でんぷんなど) 酸素 の2つだ。 光合成で作られた養分は「 師管 」という管を通して、植物の全体に運ばれるよ。 んで、酸素は材料の二酸化炭素と同じように、「気孔」から植物の外に出されるんだよね。 まとめ:光合成の仕組みは「場所・条件・材料・成果物」の4つをおさえよう!
沢山光合成が行われた方が植物の成長は良くなりますが、光合成は主に光の強さ(明るさ)、二酸化炭素濃度、温度に影響されます。ある程度までは光が強い程、二酸化炭素濃度が大きい程、温度が高い程光合成は盛んに行われます。 昼間のように光が十分強く、気温も高い時には光合成の速度は二酸化炭素濃度がボトルネックになります。そこで登場するのが二酸化炭素施肥という手法です。 施肥といってもドライアイスのような固体を撒くのではなく、施設内で専用の装置で燃料を燃やして二酸化炭素を供給します。ハウス内の二酸化炭素濃度を連続して測定し、日中の光合成速度の増大に合わせて施設内の二酸化炭素濃度が施設外の外気の濃度を下回らない様に施肥すると効果的です。目安として濃度が400ppmを下回らないように管理します。同時に温度も測定して、温室効果によって施設内の温度が上昇しすぎて植物がダメージを受けないように気を付けて下さいね。 誰もが知っているような光合成ですが、栽培と結び付けて考えると中々奥深いものがあります。植物にとって光合成をしやすい栽培環境になっているかという点を意識して、収量アップを目指しましょう。 ▼参考文献 ・全農、営農・技術センター、生産資材研究室「施設園芸における二酸化炭素施用の有効性」、グリーンレポートNo. 568、2016. 10月号
2. 28 ^ a b c 『Newton 2008年4月号』 水谷仁 ニュートンプレス 2008. 4. 7 ^ 細辻豊二 (1986), 最新農薬生物検定法, 全国農村教育協会, p. 29, ISBN 9784881370247 ^ 小森栄治 (2006), 向山洋一, ed., 中学校の「理科」を徹底攻略, PHP研究所, p. 101, ISBN 9784569655666 ^ a b Lack, A. 光合成って何ですか？簡単に説明お願いします。なるべく早くお願いします。 ... - Yahoo!知恵袋. J. (2002), 岩渕正樹 訳; 坂本 亘 訳, ed., 植物化学キーノート, シュプリンガー・ジャパン, pp. 156-162, ISBN 9784431709787 ^ Hames, B. David; Hooper, N. M., 田之倉 優 訳; 村松知成 訳; 阿久津秀雄 訳, ed., 生化学キーノート, シュプリンガー・ジャパン, p. 391, ISBN 9784431709190 ^ Mohr & Schopfer 1998, pp. 165-168 ^ Mohr & Schopfer 1998, pp. 222-226 ^ Mohr & Schopfer 1998, p. 225 光合成のページへのリンク 辞書ショートカット すべての辞書の索引
以上が光合成の簡単な仕組みだよ。 光合成を大まかに理解するためには、 場所(どこで光合成が行われる?) 条件(どういうときに光合成が行われる?) 材料(光合成に必要な材料) 成果物(光合成でできるもの) の4つを押さえておけば完璧だ。 最後にもう一度、光合成の仕組みを簡単に復習しておこう。 植物の細胞にある「葉緑体」という場所で行われて、 光が当たっているときだけ光合成ができて、 「二酸化炭素」と「水」を材料にして、 「酸素」と「養分」を作ることができるんだ。 光合成はテストにも出やすいからしっかり復習しておこうね。 そんじゃねー Ken Qikeruの編集・執筆をしています。 「教科書、もうちょっとおもしろくならないかな?」 そんな想いでサイトを始めました。 もう1本読んでみる
生物基礎の勉強をしているときにこんな疑問にぶち当たってないですか? 田中くん 光合成って一体なに? 植物は光合成も呼吸も行うの? 光合成と呼吸はどちらも酵素が関わっているの? 光合成と呼吸の関係がよくわからない! こんなお悩みを図を交えてわかりやすく解説します。 本記事の内容 光合成とは? 光合成と呼吸の関係(相違点) 光合成をしない植物について ぜひ、参考にして下さいね。 光合成とは?
3. 光合成によって何ができる? 光合成によってどのような反応がおこるのか、考えてみましょう。 光合成は葉緑体によって行われ、 反応物は水と二酸化炭素 、 光エネルギーを用いる ことがわかっていますね。また、光合成によって植物は自らの構造の基盤となる組織かつ栄養分となる 炭水化物 と 酸素 を生成します。これをまとめると 葉緑体上: 水 + 二酸化炭素 ー(光エネルギー)→ 炭水化物 + 酸素 となりますね。これは便宜上の式ですから、もう少し整理してみましょう。炭水化物というのは糖質と食物繊維の合計ですから、今回はもっとも単純な構造をしている糖質、 グルコース を用いることにします。さらに葉緑体、光エネルギーの表記を消してシンプルにまとめてみたのがこちらです。 水 + 二酸化炭素 → グルコース + 酸素 化学式を用いて 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 としてもいいですね。 ちょっと待てよ?この化学反応式とは違った式が光合成の反応式として記載されていることもあるよな。それとはどう違うんだ? 3-1. 光合成の化学反応式 image by Study-Z編集部 そうなんです。実は光合成の化学反応式は大きくこの2つが使用されています。その違いは右辺に水があるかどうか、ですよね。結論からいえば、これはどちらも正解です。 数学の式では左辺と右辺に共通の項がある場合はまとめるように習いましたね。それと同様、反応前にも水があって反応後にも水が出てくるならその分引けばいいのでは?と思うのは自然なことでしょう。しかし光合成の反応過程は水と二酸化炭素に日光を当てて反応終了!というような簡単なものではありません。複雑な段階を経て反応が進んでいく中、この式には含まれていない物質やエネルギーも関与しています。全てを表すことは難しいものの、 途中の反応段階で水も生成している ということを示したのが上の式なのです。原子や分子の数に着目して考えてみるといいですね。 なるほど、中学では 水+二酸化炭素→グルコース+酸素 と習うことが多いから、下の式のほうが理解しやすいかもしれないな。 次のページを読む
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