理科ラボ

実験道具 / 中学2年 生物

葉のはたらき(光合成・呼吸・蒸散)

葉の断面で、光合成・呼吸・蒸散による気体の出入りを粒子で見よう。日光の強さを変えると、酸素と二酸化炭素の出入りがどう変わるか、気孔がどこに多いかが見えてきます。

使い方

3ステップ
  1. 日光の強さを変える「日光の強さ」のスライダーで、光合成の活発さが変わります。0にすると光合成をしません。
  2. 表示を選ぶ「気体モード」では酸素と二酸化炭素、「水蒸気モード」では蒸散による水蒸気の出入りを表示します。呼吸による気体も表示できます。
  3. 葉の裏を見る「葉の表・裏を入れかえる」で、断面図の上下を入れかえられます。気孔の数をくらべましょう。

全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

🌿 葉の働き
シミュレーター
光合成しています
酸素 (O₂)
二酸化炭素 (CO₂)
水蒸気

・上の図の右上のアイコンをクリックすると、断面図の表・裏を入れ替えられる

・気孔は孔辺細胞にはさまれた小さなすき間として表示

・裏側は気孔が多く、気体の出入りも多い

・左側のメーターは光合成(日光の強さに連動)と呼吸(ほぼ一定)の活発さ

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、始めの条件になります。

ミッション 1

日光が当たると

日光を強くして、光合成による気体の出入りを見る。

  1. 日光の強さを80%以上にしよう。
  2. 気孔から入っていく気体と、出ていく気体は何?
  3. 光合成はどこで行われている?

見るところ気孔から出入りする気体の種類と量。

やってみたら開こう:わかること

光合成では、葉緑体で光を受けて、二酸化炭素と水からデンプンなどの養分をつくり、酸素を出す。二酸化炭素と酸素は気孔から出入りする。日光が強いほど光合成はさかんになる。

ミッション 2

暗いところでは

日光を0にして、呼吸による気体の出入りを見る。

  1. 「呼吸による気体の出入りも表示する」にチェックが入っていることを確かめよう。
  2. 日光の強さを0にしよう。
  3. 出入りする気体はどう変わった?

見るところ暗いときの気体の出入り。

やってみたら開こう:わかること

植物も、昼も夜も呼吸をしていて、酸素をとり入れて二酸化炭素を出している。光が当たらないと光合成をしないので、呼吸による気体の出入りだけになる。

ミッション 3

昼の葉では

日光が当たっているときに、光合成と呼吸の気体の出入りをくらべる。

  1. 日光の強さを70%以上にしよう。
  2. 左のメーターで、光合成と呼吸の活発さをくらべよう。
  3. 葉全体として、酸素は出ている?入っている?

見るところ光合成と呼吸の活発さのちがい。

やってみたら開こう:わかること

日光が十分に当たっているときは、光合成のほうが呼吸よりさかんなので、葉全体としては二酸化炭素をとり入れ、酸素を出しているように見える。

ミッション 4

蒸散と気孔

水蒸気モードで、葉の表と裏の気孔の数と蒸散のようすをくらべる。

  1. 水蒸気はどこから出ていく?
  2. 「葉の表・裏を入れかえる」を押そう。
  3. 気孔が多いのは、葉の表と裏のどちら?

見るところ気孔の数と、水蒸気の出ていくようす。

やってみたら開こう:わかること

植物の体から水が水蒸気となって出ていくことを蒸散という。蒸散は主に気孔で行われ、気孔は多くの植物で葉の裏側に多い。蒸散によって、根から水を吸い上げるはたらきがさかんになる。

この道具でわかること

はたらきとり入れるもの出すものいつ
光合成二酸化炭素・水(光のエネルギー)酸素(デンプンなどの養分をつくる)光が当たっているとき
呼吸酸素二酸化炭素昼も夜も
蒸散—水蒸気(主に気孔から)主に昼

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。