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。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「生物基礎」の内容 (1) ア (ｱ) ㋑「生物とエネルギー」。
内容の取扱いは、呼吸と光合成の概要を扱い、ミトコンドリアと葉緑体に触れることを求めている。
0. どういう論点か
光合成と呼吸は、向きが逆の反応です。表で向きを固定してしまえば、どちらの問いにも答えられます。
| 光合成 | 呼吸 | |
|---|---|---|
| 場所 | 葉緑体 | ミトコンドリア |
| 代謝の種類 | 同化 | 異化 |
| エネルギー | 光エネルギーを吸収 | 有機物のエネルギーを取り出す |
| 取り込む | 二酸化炭素と水 | 有機物と酸素 |
| 出す | 有機物と酸素 | 二酸化炭素と水 |
| ATP | 合成する | 合成する |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 植物も呼吸をする（光合成だけをしているのではない。昼は両方が同時に起こっている）
- ATP はどちらでも合成される（表で ATP の行が同じになるのはここだけ）
- 呼吸は「息をすること」ではない（細胞の中で有機物を分解して ATP をつくる反応）
1. 光合成
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋑
光合成が行われる細胞小器官は？
葉緑体
植物や藻類がもつ。動物はもたない。
光合成では、何を材料に何がつくられる？
二酸化炭素と水を材料に、有機物（糖）と酸素がつくられる
光エネルギーを使って行う同化。
光合成で使われるエネルギーは？
光エネルギー
光エネルギーが有機物の化学エネルギーとして蓄えられる。
光合成は同化か異化か。その理由も。
同化。単純な物質（二酸化炭素と水）から複雑な物質（有機物）をつくり、エネルギーを吸収するから
エネルギーをためる向き。
光合成の過程でも ATP は合成されるか？
合成される
光エネルギーでまず ATP がつくられ、その ATP を使って有機物が合成される。
2. 呼吸
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋑
呼吸が行われる細胞小器官は？
ミトコンドリア
動物にも植物にもある。
呼吸では、何を材料に何ができる？
有機物と酸素を材料に、二酸化炭素と水ができる
そのとき取り出されたエネルギーで ATP を合成する。
呼吸は同化か異化か。その理由も。
異化。複雑な物質（有機物）を単純な物質に分解し、エネルギーを取り出すから
エネルギーを取り出す向き。
生物が呼吸を行う目的は？
有機物のエネルギーを取り出して ATP を合成すること
「酸素を取り入れること」は手段であって目的ではない。
呼吸と燃焼はどちらも有機物を酸素で分解するが、違いは？
呼吸は酵素が働いて段階的に進み、エネルギーを ATP に移して取り出す（燃焼は一気に熱と光として放出する）
だから呼吸は体温程度の温度で進む。
3. 2 つの反応の関係
根拠: 学習指導要領 生基-(1)-ア-(ア)-㋑
植物は光合成だけを行っているか？
呼吸も行っている
昼は光合成と呼吸が同時に起こっており、光合成量が呼吸量を上回ると見かけ上二酸化炭素を吸収する。
光合成と呼吸で、物質の出入りはどんな関係になっている？
逆になっている（一方の材料が他方の生成物）
光合成: 二酸化炭素と水 → 有機物と酸素／呼吸: 有機物と酸素 → 二酸化炭素と水。
動物が利用する有機物は、もとをたどると何によってつくられたもの？
植物などの光合成
動物は自分で有機物をつくれないので、光合成でつくられた有機物に依存している。
光合成をする生物と、しない生物に共通していることは？
呼吸などの代謝で ATP を合成し、それを使って生命活動を行っていること
エネルギーの取り入れ方は多様でも、ATP を使う点は共通。
葉緑体とミトコンドリアは、それぞれどんなエネルギーの変換をしている？
葉緑体は光エネルギーを有機物の化学エネルギーに、ミトコンドリアは有機物の化学エネルギーを ATP に
どちらもエネルギーの形を変える場。