技能一覧 › 中学理科 生物分野の用語と知識

光合成・呼吸・蒸散

光合成(葉緑体で光を使い二酸化炭素と水からデンプンと酸素をつくる)、呼吸、蒸散(気孔から水蒸気が出る)のしくみと、それぞれで出入りする物質を答えられる

前提

説明

植物のからだで起きている 3 つのはたらき、光合成・呼吸・蒸散について、どこで起きるか、何が入って何が出ていくかを答えられるようになります。「〜を何というか」という用語の問題や、「正しい文をア〜エから選べ」という問題、さらにオオカナダモやアサガオの葉を使った実験の結果から、どのはたらきが起きたかを考える問題で使います。

なぜそうしてよいのか

光合成は、細胞の中の葉緑体で、光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水からデンプンなどの養分をつくるはたらきです。このとき酸素ができて、気孔から外へ出ていきます。材料の二酸化炭素は気孔から取り入れ、水は根から吸い上げられて道管を通って葉まで運ばれてきます。できたデンプンは水にとけやすい物質に変えられ、師管を通ってからだの各部へ運ばれます。前提で学んだ「葉緑体」「気孔」「道管・師管」が、ここで一つの流れとしてつながります。

呼吸は、細胞が酸素を使って養分を分解し、生きるためのエネルギーを取り出すはたらきで、このとき二酸化炭素と水ができます。エネルギーはどの細胞も必要なので、呼吸は植物でも動物でも、昼も夜も一日中行われています。一方、光合成は光が当たっているときだけ行われます。そのため、昼は光合成で出入りする量が呼吸より多く、全体としては「二酸化炭素を吸って酸素を出す」ように見え、夜は呼吸だけになるので「酸素を吸って二酸化炭素を出す」ことになります。光合成と呼吸は、出入りする物質がちょうど逆向きになっている、と覚えると整理しやすくなります。

蒸散は、根から吸い上げた水が、おもに葉の気孔から水蒸気となって出ていく現象です。気孔は 2 つの孔辺細胞に囲まれたすきまで、ふつう葉の裏側に多くあります。蒸散が起きると葉から水が出ていくので、そのぶん根から水が吸い上げられます。つまり蒸散は、根からの水の吸い上げをさかんにするはたらきをしています。

手順

  1. 問われているはたらきを見分ける。光が必要でデンプンをつくるなら光合成、酸素を使って養分からエネルギーを取り出すなら呼吸、水が水蒸気として気孔から出るなら蒸散。

  2. それが起きる場所を確認する。光合成は葉緑体、呼吸はすべての生きている細胞、蒸散はおもに葉の気孔(葉の裏側に多い)。

  3. 出入りする物質を書き出す。光合成: 二酸化炭素 + 水 → デンプンなど + 酸素(光のエネルギーを使う)。呼吸: 養分 + 酸素 → 二酸化炭素 + 水(エネルギーを取り出す)。蒸散: 水(水蒸気)が出ていく。

  4. 時間帯の条件を考える。光合成は光が当たるときだけ、呼吸は昼も夜も行われる。昼は光合成のほうがさかんなので、全体では二酸化炭素を吸収して酸素を出しているように見える。

  5. 問題文の用語・選択肢・実験結果を、ここまでに整理した内容と照らし合わせて答えを決める。

例題

植物が根から吸い上げた水が、おもに葉の気孔から水蒸気となって、からだの外へ出ていく現象を何というか。

例題の解答

手順 1: 「水が水蒸気となって気孔から出ていく」とあるので、光合成(デンプンをつくる)でも呼吸(酸素を使ってエネルギーを取り出す)でもなく、蒸散であると見分けられる。
手順 2: 起きる場所は葉の気孔で、問題文の「おもに葉の気孔から」と合っている。
手順 3: 出ていく物質は水(水蒸気)で、問題文と合っている。
手順 5: 以上より、この現象は蒸散である。

答え:

蒸散

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること