光合成クイズ:植物が光を食べる仕組み
葉緑素、気孔、私たちが吸う酸素。光合成の仕組みを読んで、10問に挑戦しましょう。
光から作る栄養
植物は、動物のように食べ物を食べるわけではありません。自分で作るのです。光合成では、植物は日光のエネルギーを使って、空気中の二酸化炭素と土の中の水から、ブドウ糖という糖を作ります。
残った酸素は空気中に放出されます。言葉で書くと、光合成のレシピは「二酸化炭素+水、そこに光で、ブドウ糖+酸素」となります。
植物はブドウ糖をエネルギー源として使い、体を作る材料にもします。糖をつなげてデンプンを作って蓄え、セルロースを作って細胞壁にします。木材が丈夫なのは、主にこのセルロースのおかげです。
葉の中では
光合成は主に葉の中の、葉緑体と呼ばれる小さな緑色の構造で行われます。葉緑体には葉緑素(クロロフィル)という色素があり、赤と青の光をよく吸収しますが、緑の光ははね返します。ほとんどの葉が緑色に見えるのは、そのためです。
二酸化炭素は、ふつう葉の裏側にある気孔という小さな穴から入ります。同じ穴から、酸素と水蒸気が出ていきます。水は道管という管を通って根から上がり、師管という別の管が糖を植物全体に運びます。
光のない夜には光合成は止まりますが、植物は呼吸を続けています。私たちと同じように、酸素を使って糖からエネルギーを取り出しているのです。
光合成が大切な理由
地球上の食物連鎖のほぼすべては、光合成から始まります。パンや果物を食べるとき、あるいは植物を食べた動物の肉を食べるときでさえ、私たちは植物が日光からとらえたエネルギーを使っています。
空気中の酸素を作ったのも光合成です。シアノバクテリアという小さな細菌が何十億年も前に光合成を始め、少しずつ空気を酸素で満たしていきました。今でも地球の酸素の約半分は海から来ていて、植物プランクトンという、漂う小さな生き物が作っています。
石炭や石油、天然ガスでさえ、大昔の日光のエネルギーを蓄えています。数百万年前に埋もれた植物などの生き物から、できたものだからです。