光合成とは?しくみ・例題をわかりやすく解説【高校生物】

理科


光合成とは?

光合成とは、植物が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有機物と酸素をつくり出す反応のことです。植物が生きるためのエネルギーをつくり出す、生物にとって欠かせない反応です。

光合成の詳細説明

  • 行われる場所:葉緑体(クロロフィルという緑色の色素を持つ細胞小器官)
  • 反応の材料:二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、光エネルギー
  • 反応の生成物:有機物(デンプンなど)、酸素(O2)

反応全体を式で表すと、次のようになります。

6CO2 + 12H2O + 光エネルギー → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

光合成は「光を使う反応(光化学反応)」と「二酸化炭素を有機物に変える反応(カルビン・ベンソン回路)」の2段階で進みます。

光合成の具体例・身近な例

  • 植物の葉が緑色に見えるのは、光合成を行うクロロフィルが緑色の光を反射するため
  • 光合成が盛んな日中は、植物のまわりの酸素濃度がわずかに高くなる
  • 水草を光の当たる水の中に置くと、光合成によって発生した酸素の泡が観察できる

光合成の図解イメージ(テキスト表現)

  1. 葉緑体が光エネルギーを吸収する
  2. 吸収したエネルギーを使って水を分解し、酸素を放出する
  3. できたエネルギーを使って、二酸化炭素から有機物(デンプン)を合成する

光合成の関連用語

用語 意味
葉緑体 光合成が行われる細胞小器官
クロロフィル 光を吸収する緑色の色素
呼吸 有機物を分解してエネルギーを取り出す反応(光合成の逆に近い)

光合成が出る試験問題パターン

  • 用語説明問題:光合成の材料・生成物・行われる場所を答えさせる問題
  • 図表読み取り問題の切り口:光の強さと光合成速度のグラフを読み取らせる問題

よくある質問(FAQ)

Q1. 光合成をわかりやすく説明してください。
A1. 植物が光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水から栄養(デンプン)と酸素をつくる反応です。

Q2. 光合成の覚え方・ポイントは?
A2. 「二酸化炭素と水が材料、デンプンと酸素が生成物」という材料と生成物の対応を、反応式とセットで覚えると整理しやすくなります。

Q3. 光合成と混同しやすい用語は?
A3. 「呼吸」と混同しやすいですが、光合成は有機物をつくる反応、呼吸は有機物を分解してエネルギーを取り出す反応で、材料と生成物がほぼ逆の関係になります。

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