光合成とは？しくみと化学反応式をやさしく解説
光合成とは何か、どこで行われるか（葉緑体と葉緑素）、必要なもの、つくられるもの、つりあった化学反応式、マメを使った簡単な実験を紹介します。
書いた人: Polarzinho ·
ぼくは竹を食べます。そして竹が育つのは光合成をするからです。光合成がなければ、果物も葉も竹もありません。ぼくらが食べる物のほとんどは、植物が日光を浴びるところから始まっています。
この記事では、光合成とは何か、どこで行われるか、材料とできるもの、化学反応式、そして簡単なマメの実験を紹介します。
光合成とは？
光合成とは、植物や藻類、一部の細菌が、日光を使って自分の食べ物をつくるしくみです。「光合成」という名前のとおり、光（photo）を使って物を合成（synthesis）する、という意味です。
どこで行われる？
おもに葉の中の葉緑体で行われます。葉緑体は細胞の中にある小さなつくりで、光をとらえる緑色の色素、葉緑素（クロロフィル）をふくんでいます。葉が緑色に見えるのはこのためです。
植物に必要なもの
- 光：ふつうは太陽の光です。
- 水：根が土から吸い上げ、葉まで運ばれます。
- 二酸化炭素（CO₂）：葉にある気孔という小さな穴から、空気中から入ってきます。
植物がつくるもの
- ブドウ糖（グルコース）：糖の一種で、植物が栄養とエネルギーとして使います。
- 酸素（O₂）：ぼくらが吸う気体で、葉から空気中に出されます。
化学反応式
6CO₂ + 6H₂O + 光エネルギー → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
ことばで言うと、二酸化炭素6分子と水6分子が、光のエネルギーを受けて、ブドウ糖1分子と酸素6分子になります。数はつりあっていて、左右どちらも炭素原子6個、水素原子12個、酸素原子18個です。
光合成が大切な理由
- ぼくらが吸う酸素をつくっています。
- 食物連鎖の土台です。植物は生産者で、動物は直接または間接的に植物に頼っています。
- 空気中の二酸化炭素を減らします。
- 地球の酸素のかなりの部分は、藻類や海の植物プランクトンがつくっています。
光合成と呼吸
細胞の呼吸は、光合成のほぼ反対です。酸素を使ってブドウ糖からエネルギーを取り出し、二酸化炭素と水を出します。植物はどちらも行います。光があるときは光合成を、呼吸はいつでも行っています。
実験：光に当てたマメと当てないマメ
- コップ2つに湿らせた脱脂綿を入れ、マメを1粒ずつ植える。
- 1つのコップは窓の近くに、もう1つはふたをした箱の中に置く。
- 1週間、同じ量の水をあげる。
- くらべる。光に当てたほうは緑でしっかりしていて、暗いところのほうは色が薄くひょろひょろにのびている。
Plop!の果物
Plop! Fruit Mergeに出てくる果物は、光合成をする植物から実ったものです。ゲームでは、同じ果物2つを合体させるとより大きな果物になります。チュートリアルでは、ブルーベリーがもうひとつの上に落ちます。
Polarzinhoブルーベリー、マンゴー、ココナッツ、パイナップル。ぜんぶ、日光が糖に変わったもの。
よくある質問
光合成とは何ですか？
植物が光、水、二酸化炭素を使ってブドウ糖と酸素をつくるしくみです。
光合成の化学反応式は？
6CO₂ + 6H₂O + 光エネルギー → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ です。
光合成はどこで行われますか？
葉緑体で行われます。おもに葉にあります。
葉が緑色なのはなぜですか？
光をとらえる色素、葉緑素（クロロフィル）があるからです。
さあ、やってみよう
空らんをうめましょう。植物は二酸化炭素と水を取りこみ、光を使って、＿＿＿を出します。答え：酸素。ブドウ糖もつくります。