発芽種子の温度上昇から呼吸のエネルギーを考えよう

このレッスンの役割

暗所実験で呼吸による二酸化炭素を確かめたので、今回は呼吸でエネルギーが放出されることを温度変化から考えます。

目標は、生きた発芽種子と呼吸しない対照を比べ、温度上昇を呼吸へ結び付けることです。

知る・理解する

同じ質量の種子を二つの保温容器へ入れます。Aには発芽中の生きた種子、Bには加熱して生命活動を止めた種子を入れ、どちらも同じ初期温度、水分、外気条件にそろえます。温度計を差し、一定時間ごとに測ります。

Aだけ温度が上がれば、外気や容器だけの影響では説明できません。発芽種子が蓄えた養分を呼吸で分解し、そのとき放出されたエネルギーの一部が熱となったと考えます。

具体例で使う

Aは20.0℃から25.0℃、Bは20.0℃から20.5℃になりました。両方に0.5℃の外的変化があったとしても、Aにはさらに4.5℃の上昇があります。AとBの主な違いが生きて呼吸できるかなら、呼吸による熱の放出が原因と考えます。

種子の量、容器、温度計の位置、測定時刻をそろえます。微生物の呼吸が混ざらないよう、種子や器具の扱いにも注意します。

誤答を直して次の学びへつなげる

「発芽という動きがこすれて熱を出した」のではありません。細胞内の呼吸で養分からエネルギーを取り出し、その一部が熱として放出されます。

また、発芽種子だけの容器では室温変化を除けません。呼吸しない種子を同条件に置く対照が必要です。次は酸素消費と二酸化炭素放出を時間・質量当たりで比較します。

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。