光合成の問題を解いていて疑問がわきました。Q.最適温度から10度高くした場合、(よくでる光合成速度の二酸化炭素吸収量と光の強さのグラフにおいて)補償点はどうなるか→A.低くなる この解説としては最適温度からはずれるので呼吸量が少なくなりグラフの出発点が高くなり、グラフが左にずれるため、 ということでした。確かにわかります。でも最適温度から外れると働きが鈍るのは呼吸だけでなく光合成もではないでしょうか。そう考えると高くなる、もしくは変わらないと思ったのですが・・・

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

私もおそらく呼吸の最適温度も超えている状態だと思います。



先にも書きましたがこの点において光合成最適温度の呼吸量を上回るか、下回るかは何ともいえないというのがまず一つです。


あと補償点付近の光の問題ですが、ルビスコの親和性を考えるとどうしても弱光下であっても光合成能力が変わらないとは思えないのです。
少なくとも温度上昇により酸素との親和性があがっていると思いますので、CO2固定量は減少するのではないでしょうか?
もちろん温度10度上昇がこれすら越える状態というのであればまた別の話です。

正直な話、光補償点、CO2補償点、そして温度補償点。これらをすべて総合しないとわからない問題と考えています。
先にあげた光呼吸も、CO2濃度が高ければまた話は変わると思いますし。

ただ高校生では光呼吸は扱わないようですので、そうすると、おっしゃるとおり弱光下では光合成の温度影響(高温側)は無視できるのか?とも思えます。C4ならばこの心配はないと思うのですけどね。

やはり高校の問題に、あんまりあれこれ持ち込んで考えることがいけないのですかね?
    • good
    • 0
この回答へのお礼

・・・ルビスコの親和性・・・C4・・・・?難しいことをしっていらっしゃる。私は根っから文系学生生活を送ってきましたので浅いところしかわからないのですが、そうですね、基本問題らしいですからakiyamaさんがおっしゃるような高度な要素はおそらく無視された問題なんでしょうかね。
光合成を深入りすると複雑でキリがなくなるんですね。真剣に考えていただいて本当にうれしく思います。どうもありがとうございました。
締め切ることにします。

お礼日時:2001/07/24 12:01

お急ぎのようなので気になる点もありますが、回答します。


高校生なので難しい用語があれ補足してください。

本来はいろいろな条件を考えなければいけないのですが、できるだけ一般化できる
もので考えましょう。
ここでいわれている最適温度を光合成の最適温度とします。
普通、光合成の最適温度より呼吸の最適温度の方が高いです。ゆえに温度を上げるとCO2排出量は増えます。ただし今度呼吸の最適温度を超えるとまた呼吸量は下がります。このときの呼吸量が光合成最適温度のときより多いか、少ないかははっきりいってよくわかりません。環境に対して適応度がnarrowなのかwidethなのかで変わってくるからです。しかし可能性としていえるのはおそらく呼吸量は増えると言うことです。つまりスタートになる光Oでは下がるのでは?

次にご質問のポイントである光合成がわを見てみましょう。温度が上昇するとC3植物では光呼吸が増加するためにCO2の吸収量は減ります。要するに、ご指摘の通り光合成速度は下がることになります。ここにも推定が入ってしまうのですが、少なくとも最適条件で光、CO2吸収量がリニアにある光の量では温度を高くしたときに同光量ではCO2吸収量は下がると思われます。ゆえにグラフの傾きが小さくなると思います。まさかC4で問題出すことはないでしょう?

二つを総合して考えると、補償点は右に移動するような気がするのですがどうでしょうか?少なくとも呼吸が減るという答えは納得できません。
もし大学の入試問題ですと、その先生が研究している植物ではそうなる。という、部外者には解けない問題を出すことがありますが出典はどちらなのでしょうか?

なお、植物生理学は専門ではないので間違いの点があれば専門の方、ぜひご指摘ください。

この回答への補足

 丁寧な回答ありがとうございます。私の高校時代はずっと前ですがこの出典は高校の演習問題です。 
おっしゃるとおり光合成の最適温度と呼吸の最適温度に差があるとします。しかしなにしろここでは10℃も温度を高くしたわけですから、私の仮定としては最適温度はどちらにおいても超過した状態なのですが。これはダメでしょうか。
 高校の時の資料集を見たらこれだ!というのを発見しましたよ。まず見方をグラフ全体から補償点付近に限定してしてみますね。ここらの付近では光が弱すぎて(むしろゼロなので)光の強さが限定要因になっているために温度要因の影響はほとんど受けないと思われます。よって補償点付近においては温度変化による光合成量変化はない、と。
 そして先ほどの私の仮定からすると呼吸量は減っていると考えられるので、補償点は左にずれる。
あくまで仮定が混ざっています。でもこれで解決したと思うのですが。呼吸の最適温度と光合成の最適温度の差が気になるところです。

補足日時:2001/07/24 02:24
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q中1の理科で植物の所のことで質問があります。 葉の働きで、光合成をするときが酸素を作って、

中1の理科で植物の所のことで質問があります。


葉の働きで、光合成をするときが酸素を作って、

呼吸するときが、二酸化炭素を作るんですか?

いつも勉強してるときに酸素が作られるんだって思っても、二酸化炭素が作られると出てくる問題もあって混乱します…。

この2つだけですよね?

Aベストアンサー

そのとおりです

きびしく言うと、酸素や二酸化炭素を作ろうとしたんではなく、
光合成や呼吸をした結果としてできてしまったので排出するんです
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/shokubutu3.html

Q物理の実験で、葉緑体を透過した光の光量を求めました。 その光量がわかったことを何に活かすことができる

物理の実験で、葉緑体を透過した光の光量を求めました。
その光量がわかったことを何に活かすことができるのかがわかりません。
一体何に活かすことができるのでしょうか。。。

Aベストアンサー

透過しなかった(吸収された)光の波長と光量がわかれば、エネルギーがわかり、それによって固定された炭素(糖)の量がわかれば、効率みたいなものが計算できそう。 また、吸収される波長が限られているなら、地下室などで植物を育てる際の効率的な光の周波数などを予想することができると思う。

Q中一理科の光合成の実験について

熱したエタノールにつけて脱色したのち、ヨウ素液を加えて反応を調べる実験において、まず「熱湯につける」という手順がありますよね。教科書や多くの参考書ではその理由を「葉をやわらかくするため」とありますが、熱したエタノールに、少し長く入れるだけで充分にエタノールはしみこみ脱色できるように思います。葉をやわらかくするためというだけなら必ずしも必要な手順ではないように思うのですが、どうなんでしょうか。
また、調べていると熱湯につけるのは「デンプンが糖に変わるのを防ぐため」と書いてあるのもありました。その理由のほうが納得しやすいのですが、そんなに早く糖に変わってしまうのなら、葉をとってすぐに熱湯につけなければ意味はないわけで、エタノールに入れる直前の処理としては理由がおかしいように思います。

次に、エタノールにつけた後水洗いする理由について調べていたら「ヨウ素液がデンプンと反応する前に、葉に残ったエタノールに溶けるため」と「すぐに乾いてぱりぱりになるのでエタノールがしみこまないため」のふたつを見つけました。(もっと簡単に「葉をやわらかくするため」とだけ書いてあるものを一番多く見かけましたがこれは後の理由と同じと解釈しています)どちらも正しいように思うのですが、よくわからないので教えてください。

熱したエタノールにつけて脱色したのち、ヨウ素液を加えて反応を調べる実験において、まず「熱湯につける」という手順がありますよね。教科書や多くの参考書ではその理由を「葉をやわらかくするため」とありますが、熱したエタノールに、少し長く入れるだけで充分にエタノールはしみこみ脱色できるように思います。葉をやわらかくするためというだけなら必ずしも必要な手順ではないように思うのですが、どうなんでしょうか。
また、調べていると熱湯につけるのは「デンプンが糖に変わるのを防ぐため」と書いてあ...続きを読む

Aベストアンサー

最初の熱湯には、2つの意味があると考えられます。1つは、細胞を殺してそれ以上の光合成やデンプンから糖への分解が起こらないようにすること。もう一つは、細胞を柔らかくしてエタノールがしみこみやすくすることです。前者の理由を考えれば、光を当てない部分は実験の直前まで光を当てないのが理想です。後者については、エタノールに長時間つけすぎると葉が固くなりボロボロになるので、短時間で効率よく処理できるようにしているわけです。
エタノール脱色後の水洗いは、エタノールに浸って固くなっている葉を柔らかくするためです。実際に実験をするとわかりますが、エタノールに浸った葉はとても固くてピンセットで操作しているうちに割れてしまうこともあります。それを水洗いして軽く水に浸すと、水が吸い込まれて柔らかな状態になります。

Q呼吸や光合成の過程の[H]

教科書や参考書などに呼吸や光合成の過程を示した図がありますが、反応過程で生じる水素は[H]と表記されています。[H]はなぜ[ ]でくくられて表記されているのでしょうか。

Aベストアンサー

あんまり勉強してないんで詳しくはお答えできませんが・・・

呼吸や光合成の経路では,電子の動きが重要です.電子が次々と受け渡されていって,経路が成立するのです.では電子が必要な時や捨てたい時は,誰が運んでいるのか?それはNAD+やNADP+といった補酵素です.そいつらが水素と結合したり,離れたりすることで,電子の受け渡しが行われます.

で,その[H]っていうのは,そのNAD+やらNADP+とかと結合した水素のことを表しているのかもしれません.(間違ってたら本当にごめんなさい)

その辺の詳しい話は大学か,高校の発展くらいのレベルじゃないかと思います.高校の生物の資料集やインターネットで調べてみてください.

Q光合成について

理科の実験で、「脱色した葉は光合成を行うのか」という問いに対して自分は光合成を行わないと思っていました。というのは脱色すれば葉緑体がなくなってしまうと考えたからです。しかし実際はちゃんと光合成が行われていたのです。斑入りの葉(白っぽい部分)では葉緑体がないため光合成が行われません。脱色しても光合成が行われるということは葉緑体が残っているということですよね。葉の緑色は葉緑体の色と思うのですが、葉緑体そのものが脱色されただけで、光合成の機能はまだ働いているということですか。どなたか教えてください。

Aベストアンサー

どのように脱色したのでしょうか?

nattochanさんが実験に使った葉は実験前に暗所において,それまでに作られていた葉のデンプンを使い切らせてありますか?

斑入りの葉を使う場合は,葉緑体の有無での光合成の違いを調べる為なので,光に当たっていたものを取って来てすぐに実験に使えるのですが・・・。

斑入りの葉をとってきて,温めたエタノールにつけて脱色し,ヨウ素液に浸して染まり方の違いを観察するための実験中に行われる脱色は,葉が緑だと観察しづらいので真っ白にして,観察しやすくするためです。でもnattochanさんの実験の脱色はこのための脱色ではないのですよね?
nattochanさんがどんな方法で脱色して,それを光合成の実験に使っているか気になります。

もう一度,実験方法を検討してみてはどうでしょう。
1.実験に用いる植物を一昼夜暗所に置く。(葉のデンプンを使いきらせてゼロにするため)
2.nattochanさんの行った方法で脱色する。
3.しばらく葉を光に当てた後,(斑入りの時のように脱色の必要は無い)ヨウ素液で染める。


中学生の理科の実験で似たようなものがあったような気がします。しばらく暗所において,葉の一部にアルミ箔をかぶせ,アルミ箔をかぶせたところ(光が当たらないところ)と,アルミ箔をかぶせてないところのデンプンの有無を調べる為に,エタノールで脱色し,ヨウ素液で染めるというものですが・・・。

どのように脱色したのでしょうか?

nattochanさんが実験に使った葉は実験前に暗所において,それまでに作られていた葉のデンプンを使い切らせてありますか?

斑入りの葉を使う場合は,葉緑体の有無での光合成の違いを調べる為なので,光に当たっていたものを取って来てすぐに実験に使えるのですが・・・。

斑入りの葉をとってきて,温めたエタノールにつけて脱色し,ヨウ素液に浸して染まり方の違いを観察するための実験中に行われる脱色は,葉が緑だと観察しづらいので真っ白にして,観察しやすくするた...続きを読む

Q呼吸及び光合成の式に関する疑問(高校生物)

呼吸の式:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 12H2O + 6CO2
また、光合成の式はこの逆なのですが、

何故両辺から 6H2O を消去しないのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ごきげんよう。


数学の方程式でしたら、左辺と右辺の間で係数や変数を消去できたりしますが、
 ( 2x + 4y = 4y -6  →  x = -3 )
呼吸や光合成の反応式の場合は、そういうわけにはいきません。

以下の好気呼吸の反応式は、
 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 12H2O + 6CO2 + エネルギー

あくまでも「ブドウ糖(C6H12O6)1分子ぶん」と「水(H2O)6分子ぶん」と「酸素(O2)6分子ぶん」が反応すると、エネルギーであるATPが作られ、結果として「水(H2O)12分子ぶん」と「二酸化炭素(CO2)6分子ぶん」が生成されます、ということです。


好気呼吸は大きく分けて3つの回路に分かれていて、

1)解糖系:   C6H12O6 → 2*C3H4O3(ピルビン酸) + 2(2H) + 2ATP
2)クエン酸回路:2C3H4O3 + 6H2O → 6CO2 + 10(2H) + 2ATP
3)電子伝達系: (12(2H)→12H2) 12H2 + 6O2 → 12H2O

というわけで、水が使われる場所と、反応過程で水が生成する場所が違うのです。


ですから、左辺の「水(H2O)6分子」は反応に必要なものであって、
反応で水を使わなかったら、生成する水が少ないだけというわけではないのです。
 C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2
仮にこんな感じで消去してしまったら、好気呼吸反応が成立しないでしょう。

というわけで消去不可。


(簡潔に回答するために上記の説明のなかで詳細を省いている箇所があります。好気呼吸反応についてより詳しく知りたい場合、以下のURLや専門書をご覧ください。)

参考URL:http://www.fujijuku.net/biollec/6.HTML

ごきげんよう。


数学の方程式でしたら、左辺と右辺の間で係数や変数を消去できたりしますが、
 ( 2x + 4y = 4y -6  →  x = -3 )
呼吸や光合成の反応式の場合は、そういうわけにはいきません。

以下の好気呼吸の反応式は、
 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 12H2O + 6CO2 + エネルギー

あくまでも「ブドウ糖(C6H12O6)1分子ぶん」と「水(H2O)6分子ぶん」と「酸素(O2)6分子ぶん」が反応すると、エネルギーであるATPが作られ、結果として「水(H2O)12分子ぶん」と「二酸化炭素(CO2)6分子ぶん」...続きを読む

Q光合成と葉緑素の関係

台所でカイワレ大根の栽培をしてみて疑問に思ったので教えて下さい。
カイワレ大根と言うのは、まず日に当てずに発芽させて、ある程度育ったところで日光に当てます。
すると白いモヤシみたいなカイワレが緑色のおいしそうな色になるんですね。

この緑色というのは当然、葉緑素の色であってこの緑色が光合成に必要だということは、昔理科で習った記憶があります。

光合成には葉緑体が必要、葉緑素ができるには光合成が必要。
にわとりが先かたまごが先かに似ていますが、もともとモヤシみたいなカイワレ大根に葉緑体はないわけですよね。
理科の授業では、光合成に葉緑素が必要だという実験を行いましたが、まず葉緑体ありきの実験でした。
そもそも葉緑素というのは、どの段階で生産されるものなんでしょうか?

カイワレを例に、できれば子供に説明できるように教えて下さい。

Aベストアンサー

葉緑体はもともとサイアノバクテリアと呼ばれる独立した生物で、それが別の真核細胞に取り込まれ葉緑体になったといわれています(共生説)。そして葉緑体(ミトコンドリアも)は卵子にはじめからあり、すべての細胞にすくなくとも少量含まれています。それが光合成に適した条件になると、分裂して増えます。
>葉緑素ができるには光合成が必要。
ここは微妙です。緑化(脱黄化)は、植物の持つファイトクロム(葉緑素ではありません)と呼ばれる光受容体に、赤い光が当たることにより起きます。この反応はエネルギーというより赤い光を信号として捉えており、光合成が必要という説は浅学にして聞いたことがありません。

QC3型光合成とC4型光合成について

C3型光合成とC4型光合成の類似点について教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

類似点ですか?? 相違点ならいくらでも説明できますが・・。
あえて言うなら
チラコイドでの光化学反応・H2Oの分解・NADPH2,ATPの合成は共通でしょう。
カルビン・ベンソン回路も共通です。ただC3型とC4型とでは場所が違います。

Q大豆 たんぱく質 光合成 メカニズム

 植物の光合成で、水と二酸化炭素を原料にでんぷんが作られるということは知っています。
 しかし、大豆のようにたんぱく質が多い食品があります。少ない成分なら、根から吸収するということもあり得るのでしょうが、半分以上がたんぱく質ということは、大豆自身が体内で合成しているとしか考えられません。
 植物の中で合成している場合、原料は何(光合成の場合の水と二酸化炭素のように外部から取り入れたもの、光合成で作ったでんぷん など)で、どのようなメカニズムで作られているのか疑問がわきました。

 植物の中で、たんぱく質はどのように作られているのでしょうか。また、その反応について、光合成のような呼び名があるのでしたら、何と呼ばれているのでしょうか。



 この疑問の背景には、次のようなことがありました。

 子供の理科のプリントを見ていたら、(1)イネの種子の主成分と(2)大豆の種子の主成分を答えさせる問いがありました。 光合成について勉強する単元でのものです。

 光合成なのででんぷんがつくられる、また、イネの種子は米で主成分はでんぷんということで、(1)はでんぷんと即答できたのですが、(2)の大豆は、畑の肉と呼ばれるくらいたんぱく質が多い、しかし、光合成でたんぱく質ができるのかな、でも、イネとの対比での問題だからたんぱく質でいいのかな となかなか答えがわかりませんでした。正解を見ると、(1)はでんぷん、(2)はたんぱく質でした。

 植物の光合成で、水と二酸化炭素を原料にでんぷんが作られるということは知っています。
 しかし、大豆のようにたんぱく質が多い食品があります。少ない成分なら、根から吸収するということもあり得るのでしょうが、半分以上がたんぱく質ということは、大豆自身が体内で合成しているとしか考えられません。
 植物の中で合成している場合、原料は何(光合成の場合の水と二酸化炭素のように外部から取り入れたもの、光合成で作ったでんぷん など)で、どのようなメカニズムで作られているのか疑問がわきました...続きを読む

Aベストアンサー

こんにちは、

植物はがタンパク質を作る過程には2つのステップがあります。
まずは、アミノ酸を作ること。
次に、アミノ酸をつなげてタンパク質をつくること、です。

植物においてアミノ酸を作る過程を「窒素同化」といいます。
植物は土の中の硝酸塩やアンモニウム塩に含まれる窒素(N)を取り込んでアミノ酸を作ることができます。
ところで植物が光合成をおこなうことはとても有名ですが、同時に呼吸も行っていることはご存知ですか?
植物は呼吸によって酸素を取り込み、光合成で作った炭水化物を分解してエネルギーを得ます。
(この時二酸化炭素ができるので、排出します。動物の呼吸と一緒ですね。)
呼吸はじつはとても複雑な化学反応の過程を経ます。
この複雑な化学反応の途中でできる、「ピルビン酸,α-ケトグルタル酸,オキサロ酢酸」といった物質と「窒素」を原料にアミノ酸を作るのが「窒素同化」です。

次に、「タンパク質合成」を行います。
タンパク質は、いろいろな種類のアミノ酸がたくさん連なったものです。
どのアミノ酸がどの順番でつながればいいのか、その設計図はDNAにあります。
DNAの中から必要な部分をコピーし、「アミノ酸」を原料に「タンパク質」をつくります。
DNAから必要な部分をコピーすることを「転写」、コピーを使ってアミノ酸からタンパク質を合成することを「翻訳」といいます。

これらの詳しい過程(光合成の過程を含む)は高校の生物IIの分野と大学の分子生物学で習います。
呼吸とタンパク質合成は動物・植物どちらも行いますが、窒素同化は植物しかできません。
そのため、動物はアミノ酸を作るのに必要な窒素をタンパク質を食べることで補います。
詳しい過程を知りたい場合は、以下のURLを参考にどうぞ。

窒素の同化
http://www.keirinkan.com/kori/kori_biology/kori_biology_2/contents/bi-2/1-bu/1-3-4.htm

呼吸
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%91%BC%E5%90%B8

転写
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%A2%E5%86%99_(%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%AD%A6)

翻訳
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%BF%BB%E8%A8%B3_(%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%AD%A6)

こんにちは、

植物はがタンパク質を作る過程には2つのステップがあります。
まずは、アミノ酸を作ること。
次に、アミノ酸をつなげてタンパク質をつくること、です。

植物においてアミノ酸を作る過程を「窒素同化」といいます。
植物は土の中の硝酸塩やアンモニウム塩に含まれる窒素(N)を取り込んでアミノ酸を作ることができます。
ところで植物が光合成をおこなうことはとても有名ですが、同時に呼吸も行っていることはご存知ですか?
植物は呼吸によって酸素を取り込み、光合成で作った炭水化物を分解してエ...続きを読む

Q温度と光合成の関係

自由研究で
「温度の変化によって植物の光合成の量(酸素の発生量)は変化するか」
という実験を
「水草の茎を切り、そこから発生する気泡の量を数える」
という方法でしていたのですが、0度から温度を20度程度まで上げてみても気泡がまったく発生しません。

蛍光灯で光を当て、水草はオオカナダモを使用しています。
これは、蛍光灯の光が弱いのでしょうか?
それとも、オオカナダモに問題があるのでしょうか?

説明に不足部分が多数あると思いますが、お願いします。

Aベストアンサー

私は短くていいから何回も計測し、安定したところを探すべきかと考えました。その系で温度を長時間一定に保てればの話ですが。その辺のデータの取り方が腕の見せ所ですから、いろいろなデータのとり方を探してみてください。


人気Q&Aランキング