まとめ
【定義】
ヨウ素デンプン反応とは、デンプンにヨウ素液(ヨウ素ヨウ化カリウム溶液)を加えると、色が鮮やかな青紫色に変化する化学反応のことである。
学習の要点
- 重要語句:光合成、葉緑体、光飽和点、脱色(アルコール処理)
- 用語の意義:植物が光エネルギーを利用して有機物(デンプン)を生成していることを確認するための重要な指標となる。
解説
植物は日光、二酸化炭素、水を利用し、葉緑体においてデンプンを生成する「光合成」を行う。この光合成の成立には、日光・葉緑体・二酸化炭素の3つの条件が必須である。これらを検証する実験では、アルミはくで一部を覆った葉(日光の有無)、斑入りの葉(葉緑体の有無)、二酸化炭素を除去したポリ袋内の葉などの対照実験が行われる。
実験のプロセスでは、まず葉を熱湯に浸して細胞を死滅させ、細胞膜の透過性を高める。次に、熱したアルコールに浸すことで葉緑体内の色素(クロロフィル)を溶かし出し、脱色を行う。これにより、その後のヨウ素デンプン反応による色の変化が観察しやすくなる。脱色した葉を湯でゆすぎ、ヨウ素液を滴下すると、光合成が行われデンプンが存在する箇所のみが青紫色に変色する。
また、光の強さと光合成量の間には密接な因果関係がある。光の強さが強まるほど光合成量は増加するが、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増加しなくなる。この限界値を光飽和点と呼ぶ。
補足
ヨウ素デンプン反応は、デンプン分子のらせん構造の中にヨウ素分子が入り込むことで色が変化する現象(包接化合物)である。加熱するとこのらせん構造が崩れるため色が消えるが、冷却すると再び色が戻る性質を持つ。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
植物の葉に日光が当たると、植物が成長するための栄養分(デンプン)が作られます。これを「光合成(こうごうせい)」といいます。
デンプンがあるかどうかを調べるために使われるのが「ヨウ素液(ようそえき)」です。もともとは茶色っぽい色をしていますが、デンプンに反応すると青むらさき色に変わるという特徴があります。
実験では、葉に日光を当てたものと当てないもので比べたり、二酸化炭素があるかないかで比べたりします。葉を温めて色をぬいたあとにヨウ素液をかけると、日光や二酸化炭素の条件がそろってデンプンが作られた部分だけが、きれいに青むらさき色に変わります。
また、光が強いほど植物は元気に栄養を作りますが、ある程度の強さまでいくと、それ以上は作る量が増えなくなるというきまりもあります。
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