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光合成(こうごうせい)

カワウソ先生光合成(こうごうせい)は葉(は)緑体(りょくたい)の中(なか)だけで起(お)こる。材料(ざいりょう)は水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)、できるのはデンプンと酸素(さんそ)だよ。

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  1. 植物(しょくぶつ)は細胞(さいぼう)の中(なか)の葉(は)緑体(りょくたい)(新しいタブで開きます)で、光(ひかり)のエネルギーを使(つか)って水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)(新しいタブで開きます)からデンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)(新しいタブで開きます)と酸素(さんそ)をつくる。これを光合成(こうごうせい)という。
  2. できたデンプンは水(みず)に溶(と)けやすい物質(ぶっしつ)に変(か)わり、師(し)管(かん)(新しいタブで開きます)を通(とお)って植物(しょくぶつ)の体(からだ)の各部(かくぶ)に運(はこ)ばれる。
  3. 光合成(こうごうせい)でデンプンができたかどうかは、ヨウ素(そ)液(えき)をつけて青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わるかで確(たし)かめられる。ふ入(い)りの葉(は)を使(つか)うと、葉(は)緑体(りょくたい)がある部分(ぶぶん)とない部分(ぶぶん)を対照(たいしょう)実験(じっけん)(新しいタブで開きます)で比(くら)べられる。

詳しく

ポイント

植物(しょくぶつ)は、細胞(さいぼう)の中(なか)にある葉(は)緑体(りょくたい)で光合成(こうごうせい)を行(おこな)う。光合成(こうごうせい)は、光(ひかり)のエネルギーを使(つか)って、水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)からデンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)と酸素(さんそ)をつくるはたらきである。

文字(もじ)で表(あらわ)すと、二酸化炭素(にさんかたんそ)+水(みず) →(葉(は)緑体(りょくたい)の中(なか)で・光(ひかり)のエネルギーを使(つか)って)→ デンプンなど(有機物(ゆうきぶつ))+酸素(さんそ)、という関係(かんけい)になる。材料(ざいりょう)のうち二酸化炭素(にさんかたんそ)は、主(おも)に葉(は)の気孔(きこう)から取(と)り入(い)れられるものだ。

光合成(こうごうせい)でできたデンプンは、そのままでは師(し)管(かん)を移動(いどう)できないため、水(みず)に溶(と)けやすい物質(ぶっしつ)に変(か)わってから師(し)管(かん)を通(とお)って植物(しょくぶつ)の体(からだ)の各部(かくぶ)に運(はこ)ばれる。

光合成の材料とできるものAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

ヨウ素(そ)液(えき)で確(たし)かめる実験(じっけん)

ふの部分(ぶぶん)(葉(は)緑体(りょくたい)がない白(しろ)い部分(ぶぶん))と緑(みどり)の部分(ぶぶん)があるふ入(い)りの葉(は)を使(つか)う。前日(ぜんじつ)から鉢(はち)ごと暗(くら)い所(ところ)に置(お)いて葉(は)のデンプンをなくしておき、日光(にっこう)に数時間(すうじかん)当(あ)ててから切(き)り取(と)る。熱(あつ)い湯(ゆ)に入(い)れて葉(は)をやわらかくした後(のち)、温(あたた)めたエタノールに入(い)れて脱色(だっしょく)する(葉(は)の緑色(みどりいろ)があるとヨウ素(そ)液(えき)の色(いろ)の変化(へんか)が見(み)えにくいため)。

脱色(だっしょく)した葉(は)を水(みず)で洗(あら)ったあと、ヨウ素(そ)液(えき)をつけるのが次(つぎ)の手順(てじゅん)だ。葉(は)緑体(りょくたい)があり、光(ひかり)が当(あ)たっていた緑(みどり)の部分(ぶぶん)は、デンプンができているため青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わる。ふの部分(ぶぶん)は葉(は)緑体(りょくたい)がないため色(いろ)が変(か)わらない。

この実験(じっけん)は、ふの部分(ぶぶん)と緑(みどり)の部分(ぶぶん)という条件(じょうけん)がそろった1枚(まい)の葉(は)の中(なか)で比(くら)べる対照(たいしょう)実験(じっけん)になっている。光(ひかり)を当(あ)てない部分(ぶぶん)(アルミ箔(はく)で覆(おお)う)と当(あ)てた部分(ぶぶん)を同(おな)じ葉(は)で比(くら)べる実験(じっけん)も、同(おな)じ考(かんが)え方(かた)である。

緑の部分だけがヨウ素液で青紫色に変わるAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

ヨウ素(そ)液(えき)は、デンプンに反応(はんのう)して青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わる性質(せいしつ)(ヨウ素(そ)デンプン反応(はんのう))を持(も)つ。色(いろ)が変(か)わった部分(ぶぶん)にはデンプンができている、つまり光合成(こうごうせい)が行(おこな)われたことが分(わ)かる。

ふの部分(ぶぶん)に色(いろ)の変化(へんか)が出(で)ないのは、葉(は)緑体(りょくたい)がないために光合成(こうごうせい)そのものが起(お)こらず、デンプンがつくられないからである。葉(は)緑体(りょくたい)があってもアルミ箔(はく)で覆(おお)って光(ひかり)を当(あ)てなければ、同(おな)じように色(いろ)は変(か)わらない。

ふ入(い)りの葉(は)やアルミ箔(はく)を使(つか)う実験(じっけん)では、葉(は)緑体(りょくたい)の有無(うむ)・光(ひかり)の有無(うむ)以外(いがい)の条件(じょうけん)(同(おな)じ葉(は)・同(おな)じ時間(じかん))をそろえることで、光合成(こうごうせい)に必要(ひつよう)な条件(じょうけん)を1つずつ確(たし)かめられるようにしている。

確認問題

問題 1 / 4光合成(こうごうせい)が行(おこな)われる、細胞(さいぼう)の中(なか)のつくりはどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/photosynthesis/?from=print#quiz

  1. 光合成(こうごうせい)が行(おこな)われる、細胞(さいぼう)の中(なか)のつくりはどれか。

    • ◯ 細胞(さいぼう)壁(かべ)
    • ◯ 核(かく)
    • ◯ 葉(は)緑体(りょくたい)
    • ◯ 液(えき)胞(ほう)

    正解:葉緑体
    光合成(こうごうせい)は細胞(さいぼう)の中(なか)の葉(は)緑体(りょくたい)(新しいタブで開きます)で行(おこな)われる。

  2. 光合成(こうごうせい)で、光以外(ひかりいがい)に必要(ひつよう)な材料(ざいりょう)はどれか。

    • ◯ デンプンと酸素(さんそ)
    • ◯ 二酸化炭素(にさんかたんそ)と酸素(さんそ)
    • ◯ 水(みず)と酸素(さんそ)
    • ◯ 水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)

    正解:水と二酸化炭素
    光合成(こうごうせい)は、光(ひかり)のエネルギーを使(つか)って水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)(新しいタブで開きます)からデンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)(新しいタブで開きます)と酸素(さんそ)をつくるはたらきである。

  3. ヨウ素(そ)液(えき)がデンプンに反応(はんのう)すると何色(なにいろ)に変(か)わるか。

    • ◯ 赤色(あかいろ)
    • ◯ 黄色(きいろ)
    • ◯ 無色(むしょく)
    • ◯ 青(あお)紫色(むらさきいろ)

    正解:青紫色
    ヨウ素(そ)液(えき)はデンプンに反応(はんのう)して青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わる(ヨウ素(そ)デンプン反応(はんのう))。

  4. 日光(にっこう)に当(あ)てたふ入(い)りの葉(は)の、ふの部分(ぶぶん)(白(しろ)い部分(ぶぶん))にヨウ素(そ)液(えき)をつけても色(いろ)が変(か)わらないのはなぜか。

    • ◯ 葉(は)緑体(りょくたい)がなく光合成(こうごうせい)が行(おこな)われずデンプンができないため
    • ◯ 気孔(きこう)がふさがれて二酸化炭素(にさんかたんそ)が入(はい)らないため
    • ◯ エタノールで脱色(だっしょく)しすぎたため
    • ◯ 水(みず)が多(おお)すぎてヨウ素(そ)液(えき)が薄(うす)まるため

    正解:葉緑体がなく光合成が行われずデンプンができないため
    ふの部分(ぶぶん)には葉(は)緑体(りょくたい)がないため光合成(こうごうせい)が行(おこな)われず、デンプンができない。そのためヨウ素(そ)液(えき)の色(いろ)が変(か)わらない。

単元のポイント

  • 光合成(こうごうせい)が起(お)こる場所(ばしょ) 細胞(さいぼう)の中(なか)の葉(は)緑体(りょくたい)
  • 材料(ざいりょう) 水(みず)・二酸化炭素(にさんかたんそ)・光(ひかり)(光(ひかり)のエネルギー)
  • できるもの デンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)・酸素(さんそ)
  • ヨウ素(そ)液(えき) デンプンに反応(はんのう)して青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わる(ヨウ素(そ)デンプン反応(はんのう))
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単元のポイント
  • 光合成(こうごうせい)が起(お)こる場所(ばしょ) 細胞(さいぼう)の中(なか)の葉(は)緑体(りょくたい)
  • 材料(ざいりょう) 水(みず)・二酸化炭素(にさんかたんそ)・光(ひかり)(光(ひかり)のエネルギー)
  • できるもの デンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)・酸素(さんそ)
  • ヨウ素(そ)液(えき) デンプンに反応(はんのう)して青(あお)紫色(むらさきいろ)に変(か)わる(ヨウ素(そ)デンプン反応(はんのう))