二酸化炭素と酸素の出入りを昼夜で整理しよう

このレッスンの役割

前のレッスンでは水の経路を追いました。今回は気体に注目し、光合成と呼吸が同じ植物の中で行われること、昼と夜で外から見える正味の出入りが変わることを整理します。

「光合成をするか」と「全体としてどの気体が増減するか」を分けて説明できることが目標です。

知る・理解する

光合成は光が利用できるときに行われ、二酸化炭素と水を材料に有機物をつくり、酸素を生じます。呼吸は昼も夜も行われ、有機物と酸素を使って生命活動に必要なエネルギーを取り出し、二酸化炭素と水を生じます。

昼は光合成と呼吸が同時に行われます。光合成の量が呼吸より大きければ、植物全体では二酸化炭素を吸収し、酸素を放出しているように観察されます。夜は光合成が行われないため、呼吸による酸素の吸収と二酸化炭素の放出が現れます。

具体例で使う

BTB溶液を使った実験では、二酸化炭素が多いほど黄色側、少ないほど青色側へ変化します。息を吹き込んで黄色にしたBTB溶液へ水草を入れ、明るい場所に置いて青色側へ変われば、水草が光合成で二酸化炭素を使ったと考えられます。

比較には、水草を入れない容器や、同じ水草を暗所に置く容器が必要です。光以外の量、温度、時間などをそろえることで、色の違いを光合成と結びつけられます。

誤答を直して次の学びへつなげる

「植物は昼に光合成だけを行い、夜に呼吸する」は誤りです。呼吸は昼夜を通して行われます。昼は光合成が同時に起こり、その量が大きいため、正味では二酸化炭素吸収・酸素放出に見えます。

「暗所では何も起こらない」も誤りです。光合成は止まりますが、呼吸は続きます。過程そのものと、外から測った差し引きの結果を区別します。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。