まとめ
- 葉緑体に含まれる色素で、主に青色や赤色の光を吸収して光合成のエネルギーへと変換する物質。
- 植物が日光、二酸化炭素、水を利用してデンプンなどの有機物を作り出す「光合成」において、光を受け取る窓口の役割を果たす。
- 光の強さが強まるほど光合成量は増加するが、一定の強さに達するとそれ以上は増えなくなる「光飽和点」という限界が存在する。
解説
光合成は、植物が太陽の光エネルギーを利用して、二酸化炭素と水からデンプンなどの養分を合成する仕組みです。この反応において、葉緑素は光エネルギーを効率よく吸収するための重要な役割を担っています。光合成を成立させるためには、「日光」「葉緑体(に含まれる葉緑素)」「二酸化炭素」の3つの条件が不可欠です。
これらが必要であることを確かめる実験では、アサガオなどの葉の一部をアルミはくで覆って日光を遮ったり、ポリ袋を用いて二酸化炭素の有無を制御したりして比較を行います。実験の過程では、まず葉を熱湯につけて組織を柔らかくし、次に熱したアルコールで葉緑素を脱色します。その後、ヨウ素液に浸すことで、デンプンが作られた部分が青紫色に変化する「ヨウ素デンプン反応」を確認し、光合成の成果を視覚的に捉えることができます。
植物の葉っぱが緑色をしているのは、葉っぱの中に「葉緑素(クロロフィル)」という緑色のつぶつぶがたくさん入っているからです。この葉緑素は、太陽の光をつかまえて、植物が生きていくための栄養(デンプン)を作る大切な仕事をしています。これを「光合成」と呼びます。
光合成をするには、太陽の光、空気の中にある二酸化炭素、そして葉緑素の3つが必要です。理科の実験では、葉っぱをアルコールにつけてこの緑色を抜き、ヨウ素液という薬を使ってデンプンができているかどうかを調べます。緑色のない部分や光が当たっていない部分では、栄養が作られないことがわかります。
実は、海の中にいるワカメやコンブも光合成をしていますが、葉緑素のほかに茶色の色素も持っているため、緑色には見えません。でも、お湯に通すと茶色の色素が壊れて、隠れていた葉緑素のきれいな緑色が出てくるんですよ。
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