まとめ
【定義】
植物の表面に到達する光エネルギーの強度のことである。一般に、他の条件が一定であれば、ある一定の範囲内において光の強さが強まるほど光合成速度は増大する。
学習の要点
- 重要語句：限定要因、二酸化炭素濃度、温度、光合成速度
- 用語の意義：光合成の速度を決定する要因（光・二酸化炭素・温度・水）の相互関係を理解し、環境要因が光合成量に与える制限的影響を把握する。
解説
光合成の速度は、光の強さ、二酸化炭素濃度、温度といった複数の要因によって決定される。これらの要因のうち、最も不足しているものが全体の反応速度を規定する「限定要因」となる。
例えば、光の強さが十分に大きい環境であっても、二酸化炭素濃度が低い状況では光合成量は飽和し、光をそれ以上強くしても光合成速度は上昇しにくい。これは、二酸化炭素濃度が限定要因となっているためである。
二酸化炭素濃度と光合成量の関係を示すグラフでは、低濃度域において「強い光」と「弱い光」の曲線が重なる様子が見られる。これは光が弱い段階では光そのものが限定要因となり、二酸化炭素を増やしても光のエネルギー不足により反応が進まないことを示している。一方で、高濃度域になるほど光の強さによる光合成量の差が顕著になり、強い光を受ける環境ほど高い光合成能力を発揮することが視覚化される。
補足
光合成速度が光の強さに依存しなくなる点を光飽和点と呼ぶ。また、呼吸量と光合成量が等しくなり、見かけ上の光合成量がゼロになる光の強さを光補償点と呼ぶ。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
光の強さとは、植物に当たる光のエネルギーの大きさのことです。植物は光を使って「光合成」を行い、成長するための栄養分を作ります。
光が強くなると、光合成は盛んになりますが、光が強いだけで決まるわけではありません。光合成には、光のほかに「二酸化炭素」や「水」、そしてちょうどよい「温度」が必要です。
例えば、空気中の二酸化炭素が少ないときには、いくら光を強くしても、植物はそれ以上たくさんの栄養を作ることができません。これは、料理に例えると、火が強くても材料が足りなければ料理が完成しないのと同じです。
熱帯雨林のような場所では強い光が降り注いでいますが、光の強さだけでなく、二酸化炭素の量や温度などの条件がすべてそろうことで、植物は元気に育つことができるのです。
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