光飽和点

一般小学生

まとめ

【定義】
植物の光合成において、光の強度をそれ以上強くしても光合成速度(光合成量)が増加しなくなる限界の光の強さを指す。

学習の要点

  • 光補償点: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光の強さ。
  • 見かけの光合成量:植物が外部から吸収した二酸化炭素の量。実際の光合成量から呼吸量を差し引いたもの。
  • 水の移動:根毛から浸透によって吸収された水が、道管を通って葉まで運ばれ、気孔から水蒸気として放出(蒸散)される一連の仕組み。

解説

植物の光合成量は、光の強さに依存して変化する。光が弱い段階では光の強度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、それ以上光を強くしても光合成量は一定となり、増加しなくなる。この限界点を光飽和点と呼ぶ。

グラフ上では、縦軸に二酸化炭素の吸収量、横軸に光の強さをとって表される。植物は常に呼吸を行っており、光が全くない状態では二酸化炭素を放出している。光が強くなるにつれて光合成が活発になり、呼吸量と光合成量が相殺される「光補償点」を経て、二酸化炭素の吸収が正の値(見かけの光合成)へと転じる。

光合成に必要な水は、根毛から浸透圧の差によって吸収される。吸収された水は、肥料成分とともに表皮細胞を通って茎の中心部にある道管へと運ばれ、葉まで届けられる。葉に到達した水は光合成に利用されるほか、気孔から水蒸気として放出される「蒸散作用」によって、下から上へと水を吸い上げる原動力を生み出している。

実際の光合成の全体量を算出する際は、以下の計算式が用いられる。

光合成量 = 見かけの光合成量 + 呼吸量

補足
光飽和点は植物の種類によって異なり、強い光を好む「陽生植物」は高く、低い光強度でも効率よく生育できる「陰生植物」は低い値を示す。

小学生のみなさんへ

植物は、太陽などの光を受けて、生きていくための栄養を作ります。これを「光合成(こうごうせい)」といいます。光が強くなればなるほど、光合成で作られる栄養の量は増えていきますが、どこまでも増え続けるわけではありません。

ある一定の強さまで行くと、それ以上光を強くしても、作られる栄養の量は変わらなくなります。この限界の強さのことを「光飽和点(ひかりほうわてん)」と呼びます。

植物が光合成をするためには、水も必要です。根にある細い毛のような「根毛(こんもう)」から吸い上げられた水は、植物の中にある「道管(どうかん)」という管を通って、バケツリレーのように葉っぱまで運ばれます。

葉っぱに届いた水は、栄養を作るために使われたり、葉にある小さな穴(気孔)から外へ逃げていったりします。この流れによって、植物は体の中に水を循環させているのです。

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