まとめ
- 植物が光エネルギーを利用し、水と二酸化炭素から有機物（デンプンなど）と酸素を生成する反応
- 主に細胞内の葉緑体で行われ、光の強さや温度、二酸化炭素濃度が反応速度を決定する
- 生態系における「生産者」として、太陽エネルギーを化学エネルギーに変換する重要な役割を持つ
解説
光合成は、植物の細胞内にある葉緑体で行われる同化作用の一種です。太陽光をエネルギー源として、根から吸い上げた水と、気孔から取り込んだ二酸化炭素を原料に、生命活動のエネルギー源となるデンプン（糖）を合成します。この過程で副産物として酸素が放出されます。
光合成の効率は、光の強さ、二酸化炭素濃度、温度という「限定要因」に左右されます。また、植物は光合成を行う一方で、常に呼吸も行っています。光が十分に強いときには、光合成による二酸化炭素の吸収量が呼吸による放出量を上回るため、外見上は酸素を放出しているように見えます。この関係は「総光合成量 ＝ 見かけの光合成量 ＋ 呼吸量」という式で表されます。
| 項目 | 光合成 | 呼吸 |
|---|---|---|
| 場所 | 葉緑体 | すべての細胞 |
| 時間 | 光があるときのみ | 常に（24時間） |
| 気体の出入り | 二酸化炭素を吸収、酸素を放出 | 酸素を吸収、二酸化炭素を放出 |
| エネルギー | 蓄える（同化） | 取り出す（異化） |
植物は、わたしたち人間のようにごはんを食べる代わりに、自分たちで栄養を作っています。これが「光合成」です。太陽の光を浴びて、空気中の二酸化炭素と根から吸い上げた水から、体を作るための「デンプン」と、わたしたちが息をするのに必要な「酸素」を作り出します。
光合成は、葉っぱの中にある「葉緑体」という小さな緑色のつぶで行われます。光が当たっている昼間はさかんに光合成を行いますが、夜になると光がないのでお休みします。その代わりに、人間と同じように「呼吸」をして、酸素を取り入れて二酸化炭素を出しています。
実験では、葉っぱにヨウ素液をつけて青むらさき色に変わるかどうかを調べます。色が変化すれば、そこに光合成で作られたデンプンがあるという証拠です。植物が一生懸命に栄養を作っているおかげで、地球上の生き物は生きていくことができるのです。
実は、光合成をするのは植物だけではありません。海に住む「ウミウシ」という生き物の中には、食べた藻から葉緑体を取り込んで、自分も光合成をして栄養を作ってしまう不思議な仲間がいるんですよ。
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