昼と夜の気体収支を見分けよう

このレッスンの役割

前のレッスンで三つの働きと物質の流れを結びました。今回は、植物の外で測った気体変化から、内部で同時に起こる光合成と呼吸を読み分けます。

目標は「昼は光合成、夜は呼吸」と単純化せず、正味の変化を二つの速さの差として説明することです。

知る・理解する

呼吸は昼も夜も行われます。光合成は光があるときに行われます。したがって昼の葉では、光合成と呼吸が同時に進みます。

外から測れるのは、二つを合わせた正味の変化です。

正味の二酸化炭素吸収量 ＝ 光合成で使う量 − 呼吸で出す量

正味の酸素放出量 ＝ 光合成で出す量 − 呼吸で使う量

光合成の方が速ければCO₂は減りO₂は増えます。二つが同じ速さなら、外からは気体濃度が変わらなくても、内部では両方が続いています。夜は光合成が止まり、呼吸によってO₂が減りCO₂が増えます。

具体例で使う

明るい場所の植物で、1時間に光合成がCO₂を8 mg使い、呼吸が3 mg出したとします。容器内のCO₂は正味5 mg減ります。測定値が5 mgだからといって、光合成が5 mgしか使わなかったわけではありません。

光を弱くして光合成が3 mgまで下がると、呼吸の3 mgとつり合い、CO₂濃度は変わりません。それでも光合成と呼吸は止まっていません。

誤答を直して次の学びへつなげる

「昼は植物が呼吸しない」は、外へ酸素を出す見かけだけから内部を決めた誤りです。呼吸は昼も続きます。

「気体濃度が変わらないから何も起きていない」も誤りです。反対向きの変化が等しい可能性があります。次は、光・温度・湿度・風が三つの働きへ別々または同時に影響する場合を整理します。

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。