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光合成について。光合成の仕組みとその役割

地理・科学


光合成(こうごうせい)」とは、植物が光を使ってエネルギーを作り出す、自然界でとても大切な働きのひとつです。

今回は、植物がどのようにして成長して私たちに酸素を提供してくれるのか、分かりやすくお話ししていきます。


それでは、早速見ていきましょう!

光合成に必要なもの


光合成を行うために植物が必要とするものは3つあります。

  1. 太陽の光
    植物のエネルギー源となる太陽光もしくは人口光。

  2. (H₂O)
    土壌から水を吸収。

  3. 二酸化炭素(CO₂)
    葉っぱから空気中にある二酸化炭素を取り込む。

光合成の仕組み

〔緑色の粒々が緑葉体〕



植物の葉っぱの中には、小さな工場のような「葉緑体(ようりょくたい)」と呼ばれる部分があるのですが、そこで光合成を行っています。

〔緑葉体〕

光のエネルギー(太陽など)、 、二酸化炭素 】を使って、植物の養分である「でんぷん」を作り出します。



そして、この過程により植物から酸素が放出されます。


光合成の流れ


光合成は以下のような順序で行われます。

光の吸収

植物の葉の中の葉緑体にあるクロロフィル(葉緑素)という色素が、太陽の光エネルギーを吸収します。

水の分解

吸収された光エネルギーと、土から吸い上げて葉の中にある 水(H₂O)を使って、酸素(O₂)を作ります。


そのうちの酸素は植物の気孔(きこう)から空気中に放出されます。

〔気孔〕


でんぷんの生成


葉にある気孔は空気中の二酸化炭素(CO₂)も取り込んでいるのですが、植物は光エネルギーを使って、二酸化炭素と水からグルコースという糖を作ります。

そして作られたグルコースの多くは、でんぷんとして形を変えて植物に貯蔵されます。


でんぷん(澱粉)とは?

でんぷんは、植物が光合成によって作り出すエネルギーの貯蔵形態です。

植物は光合成で生成したグルコース(糖)を多くの場合、でんぷんとして蓄えます。でんぷんは長い鎖状の分子で、植物の根や茎、種子に保存され必要なときにエネルギー源として利用されます。

ちなみに、身近なものではイモ類(片栗粉など)や穀物類にでんぷんは多く含まれています。



このように、植物の光合成のおかげで、私たちは呼吸するための酸素を得ることができ地球の空気が新鮮に保たれます。

更に、植物は二酸化炭素を吸収するので、地球の温暖化を防ぐ役割も果たしています。


光合成は植物だけではない



実は、光合成を行うのは植物だけではありません。



シアノバクテリアラン藻)〔細胞核を持たない細菌の一種〕や一部の細菌なども光合成を行います。


これらの生物も光エネルギーを利用して二酸化炭素と水から酸素と有機物(主にグルコース)を生成します。


これらの小さな生物も地球の生態系を支える重要な存在だったのです。


まとめ



光合成は、植物が太陽の光を使って自らの養分を作り、同時に地球上のほとんどの生物が生存するために必要な酸素を生み出しています。


この光合成のおかげで、私たちの食べ物や呼吸する空気が得られるだけでなく、地球全体の環境も保たれていたのです。

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