まとめ
- トチカガミ科に属する淡水性の沈水植物で、光合成の実験試料として最も一般的に利用される植物の一つである。
- 光の強さや二酸化炭素濃度といった環境要因の変化に対し、放出される気泡(酸素)の量で反応を視覚化できる特性を持つ。
- 実験時には、光源の熱を遮断するための水槽設置や、二酸化炭素供給のための炭酸水素ナトリウム添加などの操作と組み合わせて用いられる。
解説
クロモを用いた光合成の実験では、植物が光を受けて有機物を合成する際に副産物として放出する酸素を観察します。具体的には、水中に沈めたクロモに光を当て、茎の切り口などから発生する気泡の数を一定時間ごとにカウントすることで、光合成の活性度を相対的に測定します。
この際、光源(電球など)とクロモの距離を変えることで光の強さを調節しますが、光源からの熱が水温を上昇させないよう、間に水槽を置いて熱を吸収させることが不可欠です。これは、温度変化という別の変数を排除し、純粋に「光の強さ」が光合成量に与える影響のみを抽出するための対照実験の考え方に基づいています。
また、光合成の速度は二酸化炭素濃度にも依存します。通常、大気中の二酸化炭素濃度は約0.04%と低いため、実験では炭酸水素ナトリウムを水に溶かして二酸化炭素濃度を人工的に高め、光合成を促進させる手法がとられます。光の強さや二酸化炭素濃度を上げていくと光合成量は増加しますが、ある一定の限界(飽和点)に達すると、それ以上は増えなくなるという性質があります。
クロモは、池や川の中に生えている水草の仲間です。理科の実験で、植物が光を浴びて「酸素」を作る様子を調べる時によく使われます。
クロモを水の中に入れて光を当てると、小さな気泡(あわ)が出てきます。このあわの正体は、植物が光のエネルギーを使って作り出した酸素です。光を強くしたり、近くから当てたりすると、あわがたくさん出てくるので、植物が一生懸命に活動していることがわかります。
集まったあわの中に、火のついた線香を入れると、炎がパッと大きく燃え上がります。これは、酸素に物を燃やすのを助ける力があるからです。このように、クロモは目に見えない植物の働きを教えてくれる、とても便利な植物なのです。
クロモに光を当てるとき、電球を近づけすぎると水があたたかくなってしまいます。実験では、光の強さだけを調べたいので、熱が伝わらないように水槽を間にはさんでガードすることがあるんだよ。工夫して実験するのはおもしろいね!
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