中2生物【光合成とその実験】

このページでは「光合成とはどんな働きなのか」「光合成に必要なモノを調べる実験」について解説しています。

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1．光合成

私たち動物はものを食べてそこから栄養分を取り入れています。

しかし植物は動物とちがって、ものを食べることができません。

では植物はどうやって生きているのでしょうか。

 

植物は他の生物を食べることによって栄養分を取り入れるのではなく、自分で栄養分をつくり出しています。

 

 

このときに太陽光など光エネルギーを利用しています。

このはたらきを光合成といいます。

 

 

2．光合成に必要なものを調べる実験

光合成に必要なものを調べる実験として次のような実験があります。

 

実験

①ふの入った葉のある植物（アサガオやコリウスなど）を準備する。

※「ふ」とは葉緑体がなく白色になっている部分のこと。(↓の図)

 

②植物を一昼夜暗室に置いておく。

※これは、葉にもともとあるデンプンをなくすため。

 

③植物の葉の一部にアルミニウムはくをまいて（↓の図）、光の当たるところに数時間置く。

 

④植物の葉をお湯につける。

※葉をやわらかくするため。加えて葉の活動(光合成や呼吸)を止めるため。

 

⑤植物の葉をあたためたエタノールにつける。

※これは葉の緑色を脱色するため。

 

⑥植物の葉を水洗いする。

※葉のエタノールを洗い流すため。加えて葉が乾燥しないようにするため。

 

⑦植物の葉をヨウ素液にひたす。

※ヨウ素液・・・デンプンと反応して青紫色になる。

 

実験結果

この手順で葉のどの部分で青紫色になったか確認します。

この実験で↓の図のような結果が得られたとします。

 

 

葉のそれぞれの部分を↓のようにA～Dとします。

 

A～Dの部分では、

・アルミニウムはくでおおっていたかどうか

・「ふ」かそうでないか

という違いがあります。

 

 

つまり

・光が当たったかどうか

・葉緑体があるかどうか

という違いです。

 

 

これを表にまとめます。(↓の図)

この表をもとに光合成に必要なものを考えます。

 

 

実験の考察の仕方

実験でわかることを考える前に、中学理科で大事な考え方を紹介しておきます。

 

Aくんが50m走をしています。

Aくんははだしならば50mを6秒で走ることができます。

 

このAくんがスニーカーをはいて50m走をすると10秒かかりました。

（※ただしスニーカーをはいた以外の条件・・・

例えば、当日の天気や気温、50mのコースの状況などはまったく同じとします。）

 

Aくんの50m走の記録が悪くなった理由はなんでしょう？

 

・

・・

・・・

それはスニーカーが原因ですね。

 

結果のちがい（50m走を6秒または10秒かかった）は

条件のちがい（はだしなのかスニーカーなのか）が原因と考えられるからです。

 

---

 

ちなみに次のような場合、結果が悪くなった理由を1つに特定できません。

Aくんが50m走をしています。

Aくんははだしならば50mを6秒で走ることができます。

 

このAくんが、いつもより暑い日に、普段とは違う森の中で、スニーカーをはいて50m走をすると10秒かかりました。

Aくんの記録が悪くなったのは

・いつもより暑い日だったから？

・普段とはちがう森の中だから？

・スニーカーをはいたから？

のどれが原因なのか特定できません。

 

よってできるだけ、条件が1つだけちがう、という状況で実験する方が良いのです。

 

このように条件が1つだけ異なるものどうしを比べることで、実験の考察を行う方法を対照実験といいます。

※対照実験の漢字間違いに注意！

 

 

では対照実験の考え方を利用して、先ほどの表を見て考察してみましょう。

条件が1つだけ異なるものどうしを比べます。

 

まずAとBを比べましょう。

A・・・光が当たっていればデンプンができている。

B・・・光が当たっていなければデンプンはできない。

ということでデンプンをつくるには光が必要とわかります。

 

次にAとCを比べましょう。

A・・・葉緑体があればデンプンができている。

C・・・葉緑体がなければデンプンはできない。

ということでデンプンをつくるには葉緑体が必要とわかります。

 

AとDは比べられません。

条件が2つ異なるので結果が異なることの原因を特定できないからです。

その他の組み合わせも同様。

 

よってこの実験からは

AとBに注目して比べると・・・光合成には光が必要

AとCに注目して比べると・・・光合成には葉緑体が必要

ということが判断できます。

 

このような対照実験の問題は、表に条件・結果を○・×でまとめると解きやすいです。

ぜひ参考にしてください。