中学受験の理科 植物の呼吸と光合成～これだけの理解で基本は完ペキ

植物は「光合成」をして、生きるために必要な酸素と栄養（でんぷん）を自分でつくることができます。動物はできないので、酸素を空気から、栄養（でんぷん）を食べ物からとらなければなりません。地球上の酸素と栄養（でんぷん）のもとは、すべて植物です。

【呼吸】動物と植物の共通点とは？

植物も動物も生きるための仕組みは同じです。全身の細胞が酸素と栄養（でんぷん）を材料にして２４時間３６５日、生きるために必要なエネルギーをつくり続けています。

朝も昼も晩も、ほぼ同じ量の酸素と栄養（でんぷん）を材料として使い続けます。この活動を、「呼吸」と呼びます。詳しくは、「人体」で説明します。

酸素＋栄養（でんぷん）　→　二酸化炭素＋水

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【光合成】動物と植物のちがいとは？

植物や動物が、酸素と栄養を材料にして生きる仕組みを理解しているでしょうか。答えが頭に浮かんでこない場合は、まずこちらを復習してから光合成に進んでください。以下のリンクをクリックしていただくと、確認することができます。
⇒ 人体の血液循環

動物は「呼吸」だけですが、植物の場合は「光合成」もおこないます。「光合成」をおこなう工場は葉緑体で、材料は二酸化炭素と水です。光は材料ではなくて、工場を動かすためのエネルギーであることに注意してください。生きるのと同じく、工場が動くのにもエネルギーは必要ですから。

二酸化炭素＋水　→　酸素＋栄養（でんぷん）

酸素と栄養（でんぷん）の材料が、二酸化炭素と水。しかも「呼吸」と「光合成」の式にでてくる物質がまったく同じで、ちがうのは向きだけ。地球最大の奇跡です。

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【呼吸】と【光合成】との関係（むずかしい！）

ここからの話が、生物編のなかで最もむずかしい所ですから、じっくりと理解してください。図の中に、すべての情報が入っています。仕組みを理解して、この図を自分で書くことができるようになれば修了です。

注意が必要なのは、「呼吸」が常に（朝も昼も晩も）一定量なのにたいして、「光合成の量」は明るさで変わるという点です。暗いと「光合成の量」は少なく、明るいと「光合成の量」は多いです。

話を夜からはじめます。動物も植物も「呼吸」だけをしています。夜はだんだん酸素が減っているのです。

そして日の出ころから、かすかに明るくなってきます。すると工場が動き、「光合成」がはじまります。光エネルギーがわずかなので、工場も少ししか動きません。必要な材料もわずかです。

材料の二酸化炭素と水は、「呼吸」でつくられています。それを「光合成」の材料として使います。自分の外から材料をもらう必要はありません。「光合成」よりも「呼吸」の量が多いのです。「呼吸」でできた二酸化炭素と水は、工場で使ってもあまりますから、体の外に出してしまいます。

もっと明るくなるとどうなるのでしょう。やがて、「光合成」と「呼吸」の量が同じになる時がきます。

「光合成」で必要な材料は、ちょうどすべて「呼吸」でつくられます。「呼吸」に必要な材料も、ちょうどすべて「光合成」でつくられます。このとき植物を観察すると、外から息をすわず、外に息もはかず、生きるための栄養（でんぷん）も自分でつくりながら生きている状態となります。完全なる自給自足です。

さらに明るくなると、「光合成」の量が「呼吸」をうわまわるようになります。酸素も栄養（でんぷん）も、生きるために必要な量より多く作られます。あまった酸素は、外にはきだします。あまった栄養（でんぷん）は、からだの中にたくわえます。これが、動物にとって生きるみなもとになります。

植物って、すごすぎませんか？

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