　理科１年　植物

光合成

①光合成：植物が光エネルギーを使って、デンプンなどの栄養分をつくり出すはたらきのこと。

　

②葉緑体（クロロプラスト）：
光合成は、植物の葉緑体内で行われます。
葉緑体はエネルギーを作り出す工場のような存在です。

③気孔（きこう）：
葉の裏側には気孔と呼ばれる小さな穴があります。
植物は気孔を通じて、光合成に必要な気体の出し入れを行います。
具体的には、気孔を通じて二酸化炭素を取り込み、酸素を排出しています。

④光合成の材料となるもの：
光合成は、光が当たっているときに行われます。
植物は「二酸化炭素」と「水」を材料にして、光合成を行います。
その結果、酸素と栄養分（デンプンなど）が作られます。

光合成の仕組み

①光合成とは？：
光合成は、植物や藻などの生物が行うエネルギー生産プロセスです。
このプロセスでは、光エネルギーを利用して、
二酸化炭素と水からデンプン（養分）と酸素を作り出します。
光合成ができるのは植物や藻などの生物であり、基本的に動物は光合成ができません。
しかし、家畜も植物を元にした飼料を食べて生きているため、
人間が生きていくために必要な食べ物も植物による光合成が不可欠です。

②光合成の仕組み：
(1)葉緑体での反応:
光合成は主に植物の葉で行われます。
葉緑体は光エネルギーを受け取り、デンプンなどの植物に必要なエネルギーを生産する場所です。
葉に光が当たると、そこでデンプンが作られます。
日光に当てた葉と暗い所に置いた葉をヨウ素溶液につけると、
日に当てた葉だけが青紫色に変色します。
この実験で日光に当てた葉でデンプンが作られていることが確認できます1。

(2)葉緑体内の化学反応:
光合成は葉緑体内で行われます。
葉緑体は光エネルギーを受け取って、二酸化炭素と水からデンプンと酸素を合成します。
具体的には、葉緑体内で次の反応が起こります。

二酸化炭素 + 水 → デンプン + 酸素

作られたデンプンは植物全体へ送られ、酸素は気孔を通って排出されます。
(3)化学反応式: 光合成の化学反応式は次の通りです。
6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2

光合成をおこなう場所

①光合成は植物の細胞の中で行われます。
具体的には、葉緑体という部位で光合成が行われています。
葉緑体は植物のすべての細胞に存在し、光合成によって養分を作り出す役割を果たしています。

②光合成の材料：「二酸化炭素」と「水」で、光のエネルギーを利用して養分を生成します。
その結果、「デンプン」などが作られ、同時に「酸素」が放出されます。

光が必要な理由

①光合成に光が必要な理由：
植物は、他の生物を食べることで栄養分を取り入れるのではなく、
自分で栄養分を作り出しています。
この重要な働きを光合成といいます。

②光合成には、次の2つの材料が必要です:
(1)二酸化炭素: 植物は葉緑体内で二酸化炭素を取り込みます。
(2)水: 植物は根から水を吸い上げます。

光合成によって、植物は光エネルギーを利用してデンプンなどの栄養を生産し、
成長しています。

二酸化炭素が必要な理由

①光合成に二酸化炭素が必要な理由：
光合成において二酸化炭素が必要な理由は、
植物が自分の養分を作り出すためです。

②具体的には次のようなプロセスで行われます。
(1)光合成の材料: 光合成では、「二酸化炭素」と「水」が必要です。
植物は気孔を通じて二酸化炭素を取り込み、根から吸い上げた水を利用します。

(2)光のエネルギー: 光合成は光のエネルギーを利用して行われます。
葉緑体に日光が当たることで供給されます。

(3)生成物: 光合成の生成物は「デンプン」などの養分と「酸素」です。
酸素は排出され、デンプンは全身の細胞に送られます。

このように、植物は光合成によって自分が生きるために必要な養分を作り出し、
酸素はそのついでにできるものとしています。

光合成によって酸素が発生する理由

①植物は光合成によって、デンプンと酸素を作り出します。
具体的には次のようなプロセスです。
(1)光合成の場所: 光合成は葉の細胞の中にある葉緑体で行われます。

②生成物:
(1)デンプン: 光合成によってデンプンなどの養分が作られます。
(2)酸素: 光合成の過程で酸素も生成されます。

③必要な材料:
(1)二酸化炭素（CO₂）: 葉の気孔から取り入れられます。
(2)水（H₂O）: 根から吸収され、葉に運ばれます3。
このように、光合成は植物が成長するために必要な栄養を生産し、酸素を発生させる重要なプロセスです。

昼夜の光合成と呼吸

①植物は呼吸と同時に光合成も行うことがあります。
昼間は、植物は呼吸よりも光合成の量の方が多いです。

②光合成では、植物は二酸化炭素を取り込んで酸素をはき出します。
太陽の光がある昼間には、光合成が活発に行われているため、呼吸よりも光合成の方が優勢です。

③一方、夜間は光合成が行われません。
太陽が出ていないため、光合成に必要な光が不足しています。
そのため、夜の植物は呼吸だけを行い、光合成はしていません。

④まとめると、昼間の植物は呼吸と光合成の両方を行っていますが、光合成の方が活発です。
夜の植物は光合成を行わず、呼吸だけを行っています。

植物の葉のつくり

①葉のつくり:
(1)葉脈: 葉の中には細かい管が走っています。これを「葉脈」といいます。
葉脈は根から吸い上げた水や養分を葉全体に運ぶ役割を果たしています。
葉脈には「網状脈」と「平行脈」の2種類があります。

(2)葉の断面: 葉を横から見たときの構造を「葉の断面」といいます。
葉の断面には表皮、葉緑体、気孔、孔辺細胞などがあります。

②葉のはたらき:
(1)光合成: 葉緑体で行われる重要なはたらきです。
光合成には光、水、二酸化炭素が必要です。
光合成によって植物はデンプン（栄養分）を作ります。

(2)呼吸: 葉は酸素を取り入れ、二酸化炭素を排出します。

(3)蒸散: 水分を気孔から外に放出することで、体内の水分バランスを調節します。