光合成と呼吸
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
学習指導要領 第 2 分野 (3) 生物の体のつくりと働き ア (イ)「植物の体のつくりと働き」㋐。
0. どういう論点か
植物は、光のエネルギーを使って自分で養分をつくります。これが光合成です。
水 ＋ 二酸化炭素 →（光・葉緑体）→ デンプンなど ＋ 酸素
一方で植物も、動物と同じように呼吸をしています。
2 つは気体の出入りがちょうど逆なので、どちらが多いかで見える結果が決まります。
| 取り入れる気体 | 出す気体 | いつ行うか | |
|---|---|---|---|
| 光合成 | 二酸化炭素 | 酸素 | 光が当たっているときだけ |
| 呼吸 | 酸素 | 二酸化炭素 | 昼も夜も一日中 |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 植物も昼夜いつも呼吸している（昼は光合成のほうが多いので目立たないだけ）
- 実験の前日に葉を暗い所に置く（すでにあるデンプンをなくしておくため）
- 比べる条件は 1 つだけ変える（対照実験。2 つ変えると原因が決められない）
1. 光合成
根拠: 学習指導要領 2-(3)-イ-㋐
光合成とは何か。どこで行われるか？
光のエネルギーを使って、水と二酸化炭素からデンプンなどの養分をつくる働き
葉などの細胞の中にある葉緑体で行われる。このとき酸素ができる。
光合成の材料と、できるものは？
材料＝水・二酸化炭素
できるもの＝デンプンなどの養分・酸素
葉にデンプンができたことは、何を使って確かめるか？
ヨウ素液。デンプンがあると青紫色になる
ヨウ素液をかける前に、葉をあたためたエタノールにつけるのはなぜか？
葉を脱色して、ヨウ素液の色の変化を見やすくするため
エタノールは引火しやすいので、直接火にかけず湯であたためる。
実験の前日に、植物を暗い所に置いておくのはなぜか？
葉にもともとあるデンプンをなくしておくため
こうしておけば、実験後に見つかったデンプンは実験中にできたものだと言える。
ふ入りの葉（白い部分がある葉）に光を当てると、白い部分にデンプンができないのはなぜか？
白い部分には葉緑体がないから
ここから、光合成には葉緑体が必要だと分かる。
葉の一部をアルミニウムはくでおおって光を当てた。おおった部分にデンプンができないことから何が分かるか？
光合成には光が必要である
光合成でできたデンプンは、そのあとどうなるか？
水にとけやすい物質に変えられ、師管を通って体の各部へ運ばれる
運ばれた先で使われたり、再びデンプンなどに変えてたくわえられたりする。
2. 光合成と二酸化炭素
根拠: 学習指導要領 2-(3)-イ-㋐
青色の BTB 溶液に息をふきこんで緑色にし、オオカナダモを入れて光を当てると、何色になるか。理由は？
青色
オオカナダモが光合成で二酸化炭素を使ったため、液がアルカリ性にもどった。
上の実験で、オオカナダモを入れない試験管も用意するのはなぜか？
色の変化がオオカナダモの働きによるものだと確かめるため（対照実験）
オオカナダモを入れないものが緑色のままなら、光だけで色が変わったのではないと言える。
同じ装置を光の当たらない暗い所に置くと、BTB 溶液は何色になるか。理由は？
黄色
光合成はせず呼吸だけをするので、二酸化炭素が増えて酸性になった。
3. 光合成と呼吸の関係
根拠: 学習指導要領 2-(3)-イ-㋐
植物は、昼と夜のどちらに呼吸をしているか？
昼も夜も一日中している
光合成は光が当たっているときだけ。
昼間、植物の気体の出入りを全体で見ると、酸素を出しているように見えるのはなぜか？
光合成で出す酸素の量が、呼吸で使う酸素の量より多いから
夜は光合成をしないので、呼吸だけが見える（酸素を取り入れ、二酸化炭素を出す）。