【小5理科／植物】光合成の実験｜中学受験のツボ［理科編］

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こんにちは、倉石です。

「光合成と呼吸の仕組み」について以前紹介しましたが、今回はその続きとして「光合成の実験」について説明します。

ただ手順を覚えるだけでなく、しっかり理解しないといけないところもたくさんあるので、ぜひ最後まで読み進めてみてくださいね。

光合成の実験の目的

まず、光合成の実験の目的から説明します。

この実験の目的は「光合成に必要な条件を調べること」です。

光合成の材料は水と二酸化炭素ですが、これらだけではありません。

中学入試でよく問われるのは、“工場”として知られる「葉緑体」と、反応に必要な「光のエネルギー」です。

つまり「光合成には葉緑体と光のエネルギーが必要である」ということを確かめることが、光合成の実験の目的なのですね。

前提知識

次に、光合成の手順についての前提知識を押さえましょう。

この実験の手順をざっくり一言で表すと、

「ヨウ素でんぷん反応の有無により、光合成がおこなわれたかどうかを確かめる」

です。

しかし、ぱっと言われてもなかなか難しいかもしれません。

少し詳しく説明しますね。

まず、光合成がおこなわれるとでんぷんがつくられます。

ということは、でんぷんができたかどうかわかれば、光合成がおこなわれたかどうかわかりますね。

そして、でんぷんができたかどうかは「ヨウ素でんぷん反応」によって確かめます。

ヨウ素でんぷん反応とは、ヨウ素がでんぷんと反応して色が変わること。もともと茶褐色だったヨウ素は、でんぷんと反応すると青紫色に変色するのです。

これで「ヨウ素でんぷん反応の有無により、光合成がおこなわれたかどうかを確かめる」ということが理解できたかと思います。

光合成の実験の手順

光合成の実験の手順は、基本的にはひと通りしかありません。

ここでは、その操作をおこなう理由についてもしっかりと理解しましょう。

繰り返しになりますが、この実験の最終目的は「ヨウ素でんぷん反応の確認」です。

ですから、これから紹介する7つのステップの大半は、ヨウ素でんぷん反応によりでんぷんの有無を確かめるための準備となります。

ステップ1：ふ入りの葉の一部をアルミニウムはくで覆う

まず、光合成の実験ではふ入りの葉を使います。

“ふ”とは、葉のなかで葉緑体のない部分のことです。葉緑体がないので、“ふ”の部分は白く見えます。

一部をアルミニウムはくで覆うのは、日光の当たる場所と当たらない場所をつくるためです。

ステップ2：葉を一晩、暗い場所に置く

暗い場所に一晩置くのは、葉のなかにあるでんぷんをなくすためです。

葉のでんぷんをいったんリセットすることで、今後の操作ででんぷんができたかどうかを確かめやすくします。