光を当てないときの二酸化炭素の増加量（呼吸量）と、光を当てたときの減少量から、光合成で吸収した二酸化炭素の量を「見かけの量＋呼吸の量」として求められる
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植物を入れた容器の中の二酸化炭素の量の変化から、植物が光合成で実際に吸収した二酸化炭素の量を求められるようになります。光を当てているときに測れる二酸化炭素の減少量は、光合成で吸収した量そのものではなく、同時に行っている呼吸で出した量が差し引かれた「見かけの量」です。そこで、光を当てないときの二酸化炭素の増加量（呼吸の量）を足し、「見かけの量＋呼吸の量」として光合成の量を求めます。植物の気体の出入りを調べる実験の考察で使います。
植物は、光が当たっているときは光合成をして二酸化炭素を吸収し、酸素を出します。一方、呼吸は光が当たっていてもいなくても、昼も夜も一日中行っていて、酸素を吸収して二酸化炭素を出しています。つまり、光が当たっているときは、光合成と呼吸が同時に起こっています。
光を当てないときは光合成が行われず呼吸だけが起こるので、容器の中の二酸化炭素は呼吸で出した分だけ増えます。この増加量が呼吸の量です。光を当てたときは、光合成で吸収した二酸化炭素から、呼吸で出した二酸化炭素を差し引いた分だけ容器の中の二酸化炭素が減ります。この減少量を、ここでは「見かけの量」と呼ぶことにします。式で書くと
（見かけの量）＝（光合成で吸収した量）－（呼吸で出した量）
です。これを光合成の量について書き直すと
（光合成で吸収した量）＝（見かけの量）＋（呼吸で出した量）
となります。
この計算は、光を当てたときと当てないときで呼吸の量が同じであることを使っています。呼吸の量は温度などで変わるので、植物の種類・大きさ・温度・時間などの条件をそろえた測定どうしで計算することが必要です。また、時間がちがうときは、同じ時間あたりの量にそろえてから足します。
光を当てないときの二酸化炭素の増加量を読み取る。これが呼吸で出した量（呼吸の量）
光を当てたときの二酸化炭素の減少量を読み取る。これが見かけの量（光合成の量－呼吸の量）
2 つの測定で、温度・時間・植物などの条件がそろっているか確かめる。時間がちがえば同じ時間あたりの量にそろえる
光合成で吸収した二酸化炭素の量を（見かけの量）＋（呼吸の量）で求める
ある植物を透明な密閉容器に入れ、温度を 25 ℃ に保って実験した。光を当てずに 1 時間置くと、容器の中の二酸化炭素は 12 mg 増加した。次に、同じ植物を同じ温度で光を当てて 1 時間置くと、容器の中の二酸化炭素は 30 mg 減少した。呼吸で出す二酸化炭素の量は、光を当てても当てなくても同じであるとする。光を当てた 1 時間で、この植物が光合成によって吸収した二酸化炭素は何 mg ですか。
手順 1：光を当てないときは呼吸だけが行われるので、呼吸で出した二酸化炭素は 1 時間あたり 12 mg である。
手順 2：光を当てたときの減少量 30 mg は、光合成で吸収した量から呼吸で出した量を引いた見かけの量である。
手順 3：温度（25 ℃）・時間（1 時間）・植物は同じで、呼吸の量は光の有無で変わらないとされている。
手順 4：光合成で吸収した二酸化炭素の量は (mg) である。
答え:
光を当てたときの二酸化炭素の減少量 30 mg を、そのまま光合成で吸収した量としてしまう誤り。正しくは、光を当てている間も呼吸で二酸化炭素を出しているので、減少量は見かけの量であり、光合成の量は mg である。
見かけの量から呼吸の量を引いてしまう誤り（ mg とする）。正しくは、（見かけの量）＝（光合成の量）－（呼吸の量）なので、光合成の量は（見かけの量）＋（呼吸の量）で足し算になる。
光が当たっているときは呼吸をしていない、と考えてしまう誤り。正しくは、呼吸は光の有無に関係なく一日中行われており、光が当たっているときは光合成と呼吸が同時に起こっている。
測定時間がちがう 2 つの量をそのまま足してしまう誤り。たとえば暗所で 2 時間に 24 mg 増加し、光を当てて 1 時間に 30 mg 減少したときは、呼吸の量を 1 時間あたり mg にそろえてから、 mg と計算する。
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。
ある鉢植えの植物を、透明で空気が出入りしない大きな容器に入れ、容器内の二酸化炭素の量の変化を調べた。温度はつねに一定に保った。結果は次のとおりであった。
この植物に、1 日（24 時間）のうち強い光を 6 時間、弱い光を 時間当て、残りの時間は光を当てないようにした。このとき、24 時間で、植物が光合成によって吸収した二酸化炭素の量と、植物が呼吸によって放出した二酸化炭素の量がちょうど等しくなった。 は何時間ですか。
ただし、 は を満たす数とする。また、植物の呼吸によって放出される二酸化炭素の量は、光の有無や強さに関係なく 1 時間あたり一定であり、強い光・弱い光を当てたときの光合成の量もそれぞれ 1 時間あたり一定であるものとする。容器内の二酸化炭素の量は、植物の光合成と呼吸だけによって変化し、容器内の二酸化炭素がなくなることはないものとする。
ある植物を温度が一定の部屋に置き、当てる光の強さを変えて、植物が 1 時間あたりに外に出す酸素の量、または外からとり入れる酸素の量を調べた。結果は次のとおりであった。
この植物に、1 日（24 時間）のうち、強い光を 時間、弱い光を 時間当て、残りの時間は光を当てなかった。この 1 日の間に、この植物が光合成によってつくり出した酸素の量は全部で何 mL ですか。
ただし、呼吸で使われる酸素の量は、光の有無や強さに関係なく 1 時間あたり一定であるものとし、光を当てないときは光合成は行われないものとする。また、植物が出したりとり入れたりする酸素は、光合成でつくられる酸素と呼吸で使われる酸素の差だけで決まるものとする。
ある植物の葉を使って、次の実験を行った。温度はつねに一定に保ち、葉のつけねは処理をして、葉でつくられた養分が葉の外へ運び出されないようにしてある。
1. 朝、同じ株の、大きさと厚さがそろった葉を何枚か選んだ。そのうちの一部から面積の合計が になるように葉を切り取り、乾燥させて質量をはかったところ であった。
2. 残りの葉のうち一部をアルミニウムはくでおおって光が当たらないようにし、ほかの葉には一定の強さの光を当てて、5 時間置いた。
3. 5 時間後、アルミニウムはくでおおった葉と、光を当てた葉から、それぞれ面積の合計が になるように切り取り、乾燥させて質量をはかったところ、アルミニウムはくでおおった葉は 、光を当てた葉は であった。
実験前の葉は、面積が同じであれば乾燥させたときの質量も同じであったとする。また、乾燥させたときの質量の変化は、光合成でつくられる養分と呼吸で使われる養分だけによるものとし、呼吸は光が当たっているときも当たっていないときも同じ割合で行われ、光合成は光が当たっている間だけ同じ割合で行われるものとする。
この植物で、同じように処理した面積の合計が の葉に、同じ強さの光を 1 日（24 時間）のうち 10 時間当て、残りの 14 時間は光を当てなかった。この 1 日で、葉を乾燥させたときの質量は合計で何 g 増加すると考えられますか。
ある植物の苗を、透明で空気が出入りしない容器に入れ、容器内の二酸化炭素の量の変化を調べた。光を当てるときは、つねに同じ強さの光を当てた。結果は次のとおりであった。
この植物が光合成によってとり入れる二酸化炭素の量は、光の強さが同じならば、 と で変わらないものとする。また、呼吸で出す二酸化炭素の量は、温度が同じならば光を当てても当てなくても変わらないものとする。
次に、この苗と同じ種類・同じ大きさの苗を 2 つ用意し、一方を一日中 に保った部屋 A に、もう一方を一日中 に保った部屋 B に置いた。どちらの部屋でも、1 日（24 時間）のうち同じ 時間だけ上と同じ強さの光を当て、残りの時間は光を当てなかった。すると、1 日の間に苗が差し引きで外からとり入れた二酸化炭素の量は、部屋 B の苗が部屋 A の苗の 2 倍になった。 は何時間ですか。
メダカとオオカナダモを使って、水にとけている酸素の量の変化を調べた。実験では、ふたをして空気が出入りしない透明な容器に水を入れて使い、水温はつねに一定に保った。結果は次のとおりであった。
次に、同じようにふたをした容器にメダカ 5 匹とオオカナダモ を入れた。1 日（24 時間）のうち、何時間かは実験 3 と同じ強さの光を当て、残りの時間は光を当てないようにする。1 日たったときに、水にとけている酸素の量がはじめの量より減っていないようにするには、光を当てる時間を 1 日あたり少なくとも何時間にすればよいですか。
ただし、オオカナダモが呼吸で使う酸素の量は光を当てても当てなくても変わらず、オオカナダモの光合成と呼吸の量はオオカナダモの質量に比例するものとする。また、メダカとオオカナダモ以外の生物のはたらきは考えず、どの生物のはたらきも水にとけている酸素の量によって変わらないものとする。