まとめ
【定義】
植物の光合成において、特定部位への入光を物理的に遮断するために用いられる資材。葉の一部を覆うことで、日光が光合成の成立に必須の条件であることを検証する対照実験に使用される。
学習の要点
- 重要語句：光合成、遮光、ヨウ素デンプン反応、光飽和点
- 用語の意義：光の有無という変数を制御することで、デンプンの生成と日光の因果関係を明確にする。
解説
植物は、日光、二酸化炭素、水を利用して、葉緑体の中でデンプンを生成する。この過程を光合成と呼び、その効率は日光の強さ、二酸化炭素濃度、温度などの要因に左右される。アルミニウムはくは、日光を完全に遮断する特性を持つため、実験において「日光が当たらない部分」を意図的に作り出すために活用される。
実験の手順としては、まず植物の葉の一部をアルミニウムはくで覆い、一定時間日光に当てる。その後、葉を摘み取り、熱湯で細胞を柔らかくした後に温めたエタノールに浸して脱色を行う。脱色された葉をヨウ素液に浸すと、日光が当たっていた部分は青紫色に変化しデンプンの生成が確認されるが、アルミニウムはくで覆っていた部分は変化せず、光合成に日光が必要であることが証明される。
また、光合成の速度は光の強さに比例して増加するが、ある一定の強さに達すると、それ以上光を強くしても光合成量は増加しなくなる。この限界値を光飽和点と呼び、グラフ上では右肩上がりの曲線が水平へと変化する形状で示される。光合成を成立させるには、日光、二酸化炭素、葉緑体の3つの条件が同時に揃うことが不可欠である。
補足
エタノールを用いて脱色を行うのは、葉に含まれるクロロフィル（葉緑素）を溶かし出すためである。これにより、ヨウ素デンプン反応による色の変化をより鮮明に観察することが可能になる。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
アルミニウムはくは、植物が栄養（デンプン）を作るのに日光が必要かどうかを調べる実験で使います。
実験では、アサガオなどの葉の一部をアルミニウムはくで包んで、日光が当たらないようにします。しばらく日光に当てたあとで、葉を温めたアルコールに入れて色を抜き、ヨウ素液につけて調べます。
すると、日光が当たっていたところは青むらさき色に変わってデンプンができていることがわかりますが、アルミニウムはくでかくしていたところは色が変わりません。このことから、植物がデンプンを作るには日光が絶対に必要だということがわかります。
植物は、日光、二酸化炭素、葉の中にある葉緑体の3つがそろうことで光合成を行い、成長するための栄養を作っているのです。
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