光を強くすると光合成はどこまで増えるか考えよう

このレッスンの役割

前のセクションでは、光合成による気体の変化をBTB溶液や酸素の検出で確かめました。ここからは、光の強さを変えたとき、光合成の速さがどう変わるかを考えます。

目標は「光が強いほど増える」と覚えるだけでなく、増え方が途中で小さくなる理由を説明することです。

知る・理解する

光が弱い範囲では、光を強くすると使えるエネルギーが増え、光合成の速さも大きくなります。しかし光が十分に強くなると、二酸化炭素の濃度、温度、水、葉緑体の働きなど別の条件が不足し始めます。そのため、光だけをさらに強くしても増え方が小さくなり、やがてほぼ頭打ちになります。

光合成の速さをその時点で最も強く制限している条件を、制限要因と考えます。暗い場所では光が制限要因になりやすく、十分明るい場所では別の条件が制限要因になりやすいのです。

具体例で使う

光の強さを10から20へ上げると酸素発生量が2から5へ増え、20から40では5から8へ増え、40から80では8から9へしか増えなかったとします。全体として増えていますが、強い光の範囲では増加が小さくなっています。

このとき「80でも光が必要ない」のではありません。光は必要ですが、さらに増やしても別の不足条件のため効果が小さいと考えます。

誤答を直して次の学びへつなげる

「光を2倍にすれば、光合成も必ず2倍」は誤りです。弱い範囲では近い増え方をする場合がありますが、強い範囲では頭打ちになります。

次は水草とランプを使い、光だけを変えてこの関係を確かめる実験を設計します。

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。