LESSON 01

光合成・呼吸・蒸散を統合する

環境条件が三つの働きへ及ぼす影響を整理しよう

「光合成・呼吸・蒸散を統合する」第3段階。光・温度・湿度・風の影響を切り分け、対照実験を設計します。

環境条件が三つの働きへ及ぼす影響を整理しよう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、昼の気体変化が光合成と呼吸の差になると学びました。今回は環境条件を変えたとき、どの働きが変わり、測定値にどう表れるかを切り分けます。

目標は、一つの条件が複数の働きへ影響し得ると理解し、原因を調べる対照実験を設計することです。

知る・理解する

環境条件と三つの働きには、次のような関係があります。

条件 主に確かめる変化 注意点
光を強くする ある範囲まで光合成が速くなる 呼吸は光がなくても続く
温度を上げる 適温までは光合成・呼吸が変化する 高すぎると働きが低下することがある
湿度を下げる 葉内外の水蒸気差が大きくなり蒸散しやすい 気孔が閉じるほど乾燥すると単純には増えない
風を当てる 葉の周囲の湿った空気が運ばれ、蒸散しやすい 温度も変えないようにする

原因を調べるときは、変える条件を一つにします。例えば風の影響なら、同じ種類・葉面積の植物を使い、光、温度、時間、土の量をそろえ、風だけを変えます。植物なしの装置も置けば、土や容器からの蒸発を差し引けます。

環境条件から三つの働きへ伸びる影響光、温度、湿度、風が光合成、呼吸、蒸散へ異なる組み合わせで影響するため一条件ずつ比べる温度湿度光合成呼吸蒸散

具体例で使う

扇風機ありの鉢Aは2時間で18 g、なしの鉢Bは10 g軽くなりました。どちらにも植物なしの鉢があり、それぞれ土から2 g蒸発しました。

植物による水の減少はAが16 g、Bが8 gです。ほかの条件をそろえたなら「風で葉の周囲の水蒸気が運ばれ、蒸散が大きくなった」と判断できます。全質量減少をそのまま蒸散量にしないのがポイントです。

誤答を直して次の学びへつなげる

「風を当てると光合成だけが速くなる」のように、一つの条件を一つの現象へ自動的に結ばないでください。実際に測った量と、そろえた条件を確認します。

また、温度と光を同時に変えると、どちらが原因か分かりません。次は複数の測定値が与えられたとき、単位をそろえて植物全体の変化を説明します。

自分で確かめよう

確認1:風の効果を調べるとき何をそろえる?植物の種類と葉面積、光、温度、時間、土の量などをそろえ、風の有無だけを変えます。
確認2:植物なしの鉢を置く理由は?土や容器からの蒸発量を確かめ、植物による水の減少と区別するためです。
確認3:乾燥するほど蒸散は必ず増え続ける?必ずではありません。強い乾燥で気孔が閉じると、蒸散が抑えられることがあります。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。