補償点

一般小学生

まとめ

【定義】
光合成による二酸化炭素の吸収量と、呼吸による放出量が等しくなり、見かけ上の二酸化炭素の出入りがゼロになる際の光の強さを指す。

学習の要点

  • 重要語句:見かけの光合成量、光飽和点、呼吸量、道管、蒸散作用
  • 用語の意義:植物のエネルギー代謝(光合成と呼吸)の収支バランスを理解し、植物の成長に必要な光の条件を特定するための重要な指標である。

解説

植物は光の強さに応じて光合成量を増減させるが、呼吸は光の有無にかかわらず常に行っている。光が非常に弱い状態では呼吸量が光合成量を上回るが、光を強くしていくと光合成量が増加し、ある強さにおいて二酸化炭素の吸収量と放出量がちょうどつり合う。この地点が「補償点」である。

グラフ上で解析する場合、縦軸を二酸化炭素の吸収量、横軸を光の強さとすると、曲線が横軸(二酸化炭素吸収量=0)と交わる点が補償点を示す。さらに光を強くしていくと、光合成量はそれ以上増加しない限界に達する。この点を「光飽和点」と呼ぶ。

光合成の材料となる水の供給は、根の仕組みと密接に関係している。根毛から浸透によって吸収された水や肥料分は、表皮細胞を通り、中心部にある道管へとバケツリレーのように移動する。その後、道管を通って葉まで運ばれ、葉の気孔から水分が放出される「蒸散作用」によって、植物体内の水の移動が維持される。

計算問題等では、以下の関係式が重要となる。
光合成量 = 見かけの光合成量 + 呼吸量

補足
補償点は植物の種類によって異なる。強い光を好む陽生植物は補償点が高く、日陰でも育つことができる陰生植物は補償点が低い。この違いが、森林内での植物の垂直分布や世代交代(遷移)に影響を与える。

小学生のみなさんへ

植物は、太陽の光を浴びて栄養を作る「光合成(こうごうせい)」と、人間と同じようにエネルギーを使うために行う「呼吸(こきゅう)」の2つを同時に行っています。

「補償点(ほしょうてん)」とは、光合成で吸いこむ二酸化炭素の量と、呼吸で出す二酸化炭素の量が、ちょうど同じになるときの光の強さのことです。このとき、外から見ると二酸化炭素を吸っても吐いてもいないように見えます。

光合成には水も必要です。水は根にある「根毛(こんもう)」という細い毛から吸い上げられます。吸い上げられた水や肥料は、茎の中にある「道管(どうかん)」というストローのようなくだを通って、葉っぱまで運ばれます。

葉っぱに届いた水は、光合成に使われるだけでなく、最後は「蒸散(じょうさん)」という仕組みによって、葉にある小さな穴(気孔)から水蒸気として外へ出ていきます。このように、植物は光の強さに合わせて、水や空気を取り入れたり出したりして生きているのです。

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