光合成色素

一般小学生

まとめ

【定義】
光合成色素とは、植物や藻類が光合成を行うために光エネルギーを吸収する物質の総称である。葉緑体の中に存在し、代表的なものにクロロフィル(葉緑素)やフィコビリンなどがある。

学習の要点

  • 重要語句:二酸化炭素、葉緑体、デンプン、光飽和点
  • 用語の意義:光エネルギーを化学エネルギーへ変換する第一段階を担う。

解説

光合成は、葉緑体において光エネルギーを利用し、二酸化炭素と水からデンプンなどの有機物と酸素を生成する反応である。この過程で光を吸収する役割を果たすのが光合成色素である。

光合成の速度は、外部環境の条件によって変化する。一般に、二酸化炭素濃度の増加や光の強さに比例して光合成量は増大するが、ある一定の強さに達すると、それ以上は増えない限界点(飽和状態)に達する。なお、大気中の二酸化炭素濃度は約0.04%であり、この濃度条件下での光合成特性を理解することが重要である。

実験においては、オオカナダモやクロモなどの水草が用いられる。光源との間に水槽を設置するのは、光による熱の影響を遮断し、純粋に光の強さと光合成量の関係を測定するためである。光を当てた際に放出される気体を集め、火のついた線香を入れると激しく燃えることから、発生した気体が酸素であることが証明される。

補足
光合成色素には、緑色のクロロフィルのほかに、スサビノリ(紅藻類)に含まれるフィコエリスリンなどの補助色素も存在する。これらはクロロフィルが吸収しにくい波長の光を吸収し、効率的にエネルギーを利用する役割を持つ。

小学生のみなさんへ

植物が成長するためには、日光、水、二酸化炭素(空気の一部)が必要です。植物の体にある「光合成色素(こうごうせいしきそ)」という物質が、太陽の光を吸収して、栄養分を作り出します。

植物に強い光を当てたり、二酸化炭素を増やしたりすると、光合成はさかんになります。光合成が行われると、植物の体の中には「デンプン」という栄養ができ、同時に「酸素」が作られます。

水の中の植物(クロモなど)に光を当てると、たくさんのあわが出てきます。このあわを集めて、火のついた線香を入れると、線香がパッと激しく燃えます。このことから、植物が光合成によって酸素を作り出していることがわかります。

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