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光合成の計算の問題についてお願いします。


よくある、『この植物の葉100平方センチメートルが2時間で光合成によって生産するグルコース量を求めろ』 と言う問題なんですが

この様な問題の時にどうして「見かけの光合成速度」ではなく「光合成速度」を用いて計算するのかが分かりません。

自分は光合成速度には呼吸速度が入ってるのにどうしてかなと思っています。


詳しい方よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

見かけのグルコース増減量(見かけの光合成速度に比例)



=グルコース生産量(光合成速度に比例)-グルコース消費量(呼吸速度に比例)


問題は「見かけの増減量」ではなく「生産量」なので、呼吸速度を考慮に入れません。
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Q高校生物。見かけの光合成に関する問題です。

グラフの縦軸が「見かけの光合成速度」、横軸が「光の強さ」のグラフがあります。
問題中に「見かけの光合成速度は1時間に100cm2の葉が吸収するCO2の重さ(mg)で示している。」と書かれており、光の強さが0の時-2、光の強さが2万ルクスの時8となっています。
問題は、「この条件下で300cm2の葉を14時間、2万ルクスの光に当てた後、10時間暗所に置いた時、グルコースは何mg増加するか。」です。
条件として「グルコースは葉から移動せず、呼吸以外には使われず、呼吸によりただちにCO2になり、呼吸により生じるCO2はグルコース由来のみとする。原子量をH=1,C=12,O=16として整数値で答えよ。」と記されています。

解答の説明文を読んだ結果、自分としては、グラフより、光合成速度は10(8--2)であり、300cm2,14時間だから、これを3倍し14倍して420mgのCO2が吸収される。
そのうち呼吸によって2×24時間×3=144mgのCO2が放出されるので、結果として420-144=276mgのCO2が葉に残る。というところまでは理解できました。
しかし、ここから先がまったく分かりません。できるだけ詳しく説明して下さい。
ちなみに解答は188mgです。

グラフの縦軸が「見かけの光合成速度」、横軸が「光の強さ」のグラフがあります。
問題中に「見かけの光合成速度は1時間に100cm2の葉が吸収するCO2の重さ(mg)で示している。」と書かれており、光の強さが0の時-2、光の強さが2万ルクスの時8となっています。
問題は、「この条件下で300cm2の葉を14時間、2万ルクスの光に当てた後、10時間暗所に置いた時、グルコースは何mg増加するか。」です。
条件として「グルコースは葉から移動せず、呼吸以外には使われず、呼吸によりただちにCO2になり、呼吸により生じるCO...続きを読む

Aベストアンサー

14時間で吸収するCO2=8×3×14=336
10時間で放出するCO2=2×3×10=60
336-60=276〔mg〕のCO2を吸収します。

このCO2がC6H12O6に変化します。
C6H12O6はCを6個使っているのでCO2の(1/6)です。

CO2〔mol〕≒276/44
C6H12O6〔mol〕=CO2〔mol〕×(1/6)
=10.45
C6H12O6〔mg〕=10.45×180=188

Q受験生よ!生物学詳しい人よ! 光合成速度の問題 教えてください。

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・・・

Aベストアンサー

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?

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...続きを読む

Q光合成の問題

さっぱり解けませんでした。

(1)3万ルクスの光の下で1時間100cm^2当たりに合成されたブドウ糖量
  を求めよ。
(2)3万ルクスの光の下で1時間100cm^2当たりに増加したブドウ糖量
  を求めよ。
(3)10万ルクスの光を10時間当て、その後14時間暗黒下に置いた。
  24時間後の乾燥重量の増減は100cm^2当たりどうなるか。
(4)9万ルクスの光を何時間か当て、その後18時間暗黒下に置いた。
  すると乾燥重量に増減は見られなかった。何時間光を当てたのか。

グラフ:この植物の呼吸量は4で、
 縦軸、(CO2吸収量・mg/100cm^2・時)-4~8までのふた目盛り刻み、
 横軸、照度(万ルクス)0~10までのひと目盛り刻み
 補償点は2万ルクス、光飽和点は6万ルクスのときです。
 見かけの光合成量は
 (万ルクス , CO2吸収量・mg/100cm^2・時)
=(2,0),(3,2),(4,4),(5,6),(7,8),(6,8),(8,8),
(9,8),(10,8)です。
  (*)100cm^2は100平方センチメートルのことです。

質問:
(1)見かけの光合成量から求めることができないのはどうしてですか。
  また、例えば5万ルクスのとき真の光合成量を求めるとき
  呼吸量-4という数字なのに10mgとなるのはどうしてですか。
  真の光合成量を求めるとき、呼吸量をマイナスして考えるのでは
  なく、プラスして考える意味がわかりません。

(2)(1)の問題と違う点は何ですか。違いがわかりません。

(3)(4)暗黒下に置くのは何を意図しているのでしょうか。(3)はなぜ「24時間後」
の乾燥重量を調べたのでしょう?それと乾燥重量ってなんですか。

よろしくお願いします。

  
 

さっぱり解けませんでした。

(1)3万ルクスの光の下で1時間100cm^2当たりに合成されたブドウ糖量
  を求めよ。
(2)3万ルクスの光の下で1時間100cm^2当たりに増加したブドウ糖量
  を求めよ。
(3)10万ルクスの光を10時間当て、その後14時間暗黒下に置いた。
  24時間後の乾燥重量の増減は100cm^2当たりどうなるか。
(4)9万ルクスの光を何時間か当て、その後18時間暗黒下に置いた。
  すると乾燥重量に増減は見られなかった。何時間光を当てたのか。

グラフ:この植物の呼吸量は4で、
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Aベストアンサー

解法の仕方は,お二人が説明していますので省きます。光-光合成曲線について説明しましょう。

光-光合成曲線は,密封した容器(マノメーター)に,NaHCO2を入れ二酸化炭素濃度を一定にして,酸素の吸収・放出量をプロットし,光合成量と呼吸量を求めたものです。

暗黒中で測定すると,呼吸によって酸素は吸収されます。だから-の符号が付いているのです。これが呼吸量です。

光を当てますと,良いですか光が当たればですよ,そこから光合成を始めます。しかし,光合成量より呼吸量が勝っていますから相変わらず酸素は吸収されます。

もっと光を強くすると,酸素が吸収も放出もされなくなります。これが補償点です。何もしていないのではなく,光合成量と呼吸量が等しくなったからです。

その後は,光合成量が勝りますので酸素は放出されます。ここで+の符号となります。あたかも,ここから光合成が始まったかのように見えるため,これを見かけの光合成量といいます。

あなたの理解できていない点は,(1)植物は光とは関係なくいつでも呼吸しているということ,(2)植物は,少しでも光が当たればそこから光合成をするということです。

ただ暗記しようとするのではなく,「何故,どのようにして」と絶えず疑問を持ちながら勉強してください。

がんばりましょう

解法の仕方は,お二人が説明していますので省きます。光-光合成曲線について説明しましょう。

光-光合成曲線は,密封した容器(マノメーター)に,NaHCO2を入れ二酸化炭素濃度を一定にして,酸素の吸収・放出量をプロットし,光合成量と呼吸量を求めたものです。

暗黒中で測定すると,呼吸によって酸素は吸収されます。だから-の符号が付いているのです。これが呼吸量です。

光を当てますと,良いですか光が当たればですよ,そこから光合成を始めます。しかし,光合成量より呼吸量が勝っていますから...続きを読む

Q光合成の問題が分かりません

受験する学校の過去問に記載されていた問題です。
社会人で質問できる方もおらず、参考書も読んだのですが…。
分からなかったので教えて下さい。

問、光合成に関する記述で正しいものを選べ。

1.光合成の速度は、見かけの光合成速度と呼吸速度の差で表される。
2.光の強さ、温度、酸素濃度のうち最も不足している要因を光合成の限定要因と呼ぶ。
3.補償点では、光合成速度と見かけの光合成速度が等しくなる。

Aベストアンサー

見かけの光合成速度・呼吸速度・補償点・光合成速度

この4つの用語が正しく理解できればわかる問題です。

光合成速度というのは、植物が光合成を行う速度ですが、
植物も生きていくために、呼吸を行わなければなりません。

光合成というのは二酸化炭素を消費して酸素を作り出す反応で、
呼吸はその逆ですね。

たとえば、とある植物が1時間あたり5の呼吸を行うとします。
光合成は100行うとします。
そうすると、外から見ている私たちには、光合成は95行っているように見えてしまいます。
この95が「見かけの光合成速度」といわれるものなのです。
(100-5=95)

よって、光合成速度=呼吸速度+見かけの光合成速度 となります。
ですから、1は誤りです。

また、2についてですが。
光合成の限定要因は一般には二酸化炭素濃度が問われることが多いです。
二酸化炭素は光合成の材料になるので、少ないと光合成が行われないからです。

普通光合成には酸素濃度は無関係とされますが…完全に酸素が0の状況だと
呼吸ができないので、誤りとは言い切れないのかもしれません。


3については補償点を説明します。
補償点というのは、「光合成=呼吸速度」となる光の強さをいいます。
このとき、見かけの光合成速度は0になります。

ちなみに生きていく分ぎりぎりしか光合成できていないので、これ以上光が弱くなると
その植物は枯死します。

若干イレギュラーですが2が正しいと判断するほかありません。
1と3は確実に誤りですので。

見かけの光合成速度・呼吸速度・補償点・光合成速度

この4つの用語が正しく理解できればわかる問題です。

光合成速度というのは、植物が光合成を行う速度ですが、
植物も生きていくために、呼吸を行わなければなりません。

光合成というのは二酸化炭素を消費して酸素を作り出す反応で、
呼吸はその逆ですね。

たとえば、とある植物が1時間あたり5の呼吸を行うとします。
光合成は100行うとします。
そうすると、外から見ている私たちには、光合成は95行っているように見えてしまいます。
この95が「見かけの...続きを読む

Q光ー光合成曲線の問題

光ー光合成曲線の問題
温度の条件を変更すると、RO/OCはどうなるかという問題なのですが
RO/OCは何を表すか教えてください。
あと、光ー光合成曲線って、「ひかりーこうごうせいきょくせん」で間違ってませんか?

Aベストアンサー

光合成速度に及ぼす光・温度・二酸化炭素の関係から、光合成速度の律速要因(限定要因)について学習したことと思います。光合成を律速するものは上記の要因のうち最も不足している要因です。そこでご質問の光・光合成曲線(ひかり・こうごうせいきょくせん)で問題になっていますグラフの原点寄りでは弱光下ですから光合成速度を律速するものは光です。他の要因(温度・二酸化炭素)の影響を受けません。

次に呼吸については光合成とは関係ないものですから光・二酸化炭素濃度の影響は受けずに、温度の影響を受けます。温度が高くなるほど呼吸量は増加します。

ここまでの基本知識をグラフで理解しているか問うているものがご質問の問題です。弱光下では光合成速度の律速要因は光で温度の影響を受けません。そこで光・光合成曲線で光合成速度とは何処で表されていますか。RO/OCのグラフの傾きが光合成速度です。温度の影響を受けませんから「変化しない」が答えです。

実際にグラフがどのようになるかは、呼吸量は温度に影響され温度が高いほど増加し、光合成速度は変化しないわけですからグラフの傾きは同じで呼吸量が増加した分だけグラフを下に移動したものになります。

光合成速度に及ぼす光・温度・二酸化炭素の関係から、光合成速度の律速要因(限定要因)について学習したことと思います。光合成を律速するものは上記の要因のうち最も不足している要因です。そこでご質問の光・光合成曲線(ひかり・こうごうせいきょくせん)で問題になっていますグラフの原点寄りでは弱光下ですから光合成速度を律速するものは光です。他の要因(温度・二酸化炭素)の影響を受けません。

次に呼吸については光合成とは関係ないものですから光・二酸化炭素濃度の影響は受けずに、温度の影響を受けます...続きを読む


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