光合成のグラフ
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1 植物は、光合成ででんぷんをつくり、呼吸ででんぷんを消費しています。光が強いときは光合成のはたらきが呼吸よりも大きくなりますが、光が弱くなると呼吸のはたらきの方が大きくなり、その状態が長く続くと植物はかれてしまいます。(図)は、光の強さと、ほぼ同じ大きさの2種類の植物がつくるでんぷんの量との関係を表しています。これについて、次の問いに答えなさい。ただし、ルクスは光の強さを表しており、数字が大きいほど明るいことを示します。

  より弱い光でも育つことができるのは、A・Bのどちらですか。記号で答えなさい。


[問1]の答え
解説       1/3

でんぷんの量が増加すると植物は育ち、でんぷんの量が減少すると植物はかれます。
弱い光のところ、たとえば500ルクスのところを見てみましょう。








  Aの植物がかろうじて生きられるためには、光の強さは最低何ルクスあればよいですか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア) 500    (イ) 800    (ウ) 1600    (エ) 2000    (オ)  2800


[問2]の答え(イ)
解説       1/3

「かろじて生きられる」というのは、「枯れることはないが、よく成長することもない」ということです。








  光が十分にあたっているとき、AとBの1時間あたりの呼吸量をでんぷんの量で表すと、何gになりますか。それぞれ数字で答えなさい。ただし、呼吸量はいつも一定であるとします。


[問3]の答えA…10g、B…5g
解説       1/3

大切なのは、
「光が当たっていてもいなくても、呼吸量は同じ」
ということです。
もちろん、光合成の量は光の量によって変わりますが。








  光の強さが2000ルクスのとき、AとBが1時間あたりにつくったでんぷんの量の差は何gになりますか。数字で答えなさい。


[問4]の答え10g
解説       1/6

注意するのは、「増加量」と「光合成でつくった量」とはちがう、ということです。








  光の強さが4000ルクスのとき、Aの葉2000枚が1時間あたりにつくるでんぷんの量を2gとすると、このときBの同じ面積分の葉が1時間あたりにつくるでんぷんの量は何gになりますか。小数第2位を四捨五入して数字で答えなさい。


[問5]の答え0.9g
解説       1/6

4000ルクスのとき、Aは25gだけでんぷんの量が増加しています。
Aの呼吸によるでんぷんの減少量は10gでした。







 コナラとヒノキの林について、林のなりたちや森林内の明るさの変化を1年間続けて観察してみました。
 (図1)と(図2)はそれぞれの林の明るさの変化を示しています。また、コナラとヒノキについて、光の強さと1時間あたりのでんぷんの増減を調べると、(図3)のようになりました。これについて、次の問いに答えなさい。

  (図1) ・ (図2)は、コナラとヒノキのどちらの林の明るさの変化を示したグラフですか。正しく説明しているものを下から選び、記号で答えなさい。
(ア) (図1)は常緑樹、(図2)は落葉樹のグラフなので、(図1)がコナラで(図2がヒノキの林である。
(イ) (図1)は常緑樹、(図2)は落葉樹のグラフなので、(図1)がヒノキで(図2)がコナラの林である。
(ウ) (図1)は落葉樹、(図2)は常緑樹のグラフなので、(図1)がコナラで(図2)がヒノキの林である。
(エ) (図1)は陽樹、(図2)は陰樹のグラフなので、(図1)がヒノキで(図2)がコナラの林である。


[問1]の答え(ウ)
解説       1/3

(図1)のグラフは、夏に林の中が暗くなっています。
夏は、葉がおいしげっているので、林の中は暗くなっているのです。








  大きく成長しているコナラとヒノキの林に幼木が見られました。この幼木について、正しく説明しているものはどれですか。下から2つ選び、記号で答えなさい。
(ア) ヒノキ林の中には、ヒノキの幼木が見られる。
(イ) ヒノキ林の中には、コナラの幼木が見られる。
(ウ) コナラ林の中には、コナラの幼木が見られる。
(エ) コナラ林の中には、ヒノキの幼木が見られる。


[問2]の答え(ア)、(エ)
解説       1/3

林の中は、木がおいしげっているので、暗くなっています。
幼木は、そのような暗いかんきょうでも、育つような幼木でなければなりません。








  図3から考えて、800ルクスの光の強さのとき、コナラとヒノキはどのようになると考えられますか。あてはまるものを下から選び、記号で答えなさい。
(ア) コナラは成長するが、ヒノキは枯れる。
(イ) ヒノキは成長するが、コナラは枯れる。
(ウ) コナラもヒノキも成長する。
(エ) コナラもヒノキも枯れる。


[問3]の答え(イ)
解説       1/3

でんぷんの量が増加していると育ち、
でんぷんの量が減少していると枯れます。








  (図3)から、4000ルクスの光の強さで比べると、コナラはヒノキの約何倍のでんぷんをつくっていると考えられますか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア)1.5倍    (イ) 2.0倍    (ウ) 2.5倍
(エ) 3.0倍    (オ) 3.5倍


[問4]の答え(イ)
解説       1/7

このような問題では、でんぷんがどれだけ増加しているかだけわかってもダメ。どれだけでんぷんを作るのかを計算しなければなりません。
そのためには、「呼吸による減少量」を、必ず求めるようにしましょう。








  森林内で(図4)のようなうすいむらさき色の花がさいていました。この花は何という植物ですか。ことばで答えなさい。


[問5](1)の答えカタクリ
解説       1/3

カタクリは、ユリのなかまで、根にでんぷんをたくさんもっています。








  (図4)の花はどちらの林で、いつごろ見られますか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア) コナラ林で、3月ごろ見られる。
(イ) コナラ林で、8月ごろ見られる。
(ウ) ヒノキ林で、3月ごろ見られる。
(エ) ヒノキ林で、8月ごろ見られる。
(オ) 両方の林で、3月ごろ見られる。
(カ) 両方の林で、8月ごろ見られる。


[問5](2)の答え(ア)
解説       1/3

カタクリは、林の中にさきます。
ふつう、林の中は日光があまり当たらないのですが、
落葉樹なら、春にはまだ葉がおいしげっていないので、日光が当たるのです。








  森林内で、(図4)の花と同じころに、同じ林で見られる植物はどれですか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア) シャガ    (イ) フクジュソウ    (ウ) アブラナ
(エ) ヒメジョオン    (オ) ホウセンカ


[問5](3)の答え(イ)
解説       1/3

カタクリは、落葉樹の林で、まだ葉がおいしげっていない春先に、花がさきます。







 2種類の植物A・Bを使って、あてる光の強さと光合成のはたらきについて調べる<実験>を行いました。これについて、次の問いに答えなさい。

<実験> 2種類の植物A・Bにいろいろな明るさの光を1時間あて、植物の体内のでんぷん量の増減を調べました。この結果をまとめると、右の(グラフ)のようになり、500ルクスのときの植物Aと1000ルクスのときの植物Bはともにでんぷん量の増減が0gでした。

  (グラフ)から考えて、次の(1)〜(3)の明るさのとき、植物A・Bの光合成と呼吸のはたらきはどのようになっていますか。下の(ア)〜(キ)から選び、それぞれ記号で答えなさい。ただし、同じ記号を何回使ってもよいものとします。
(1) 0ルクス
(2) 500ルクス
(3) 1500ルクス
(ア) 光合成も呼吸も行っていない。
(イ) 呼吸だけ行っている。
(ウ) 光合成だけ行っている。
(エ) 呼吸で使われるでんぷん量と、光合成でつくられるでんぷん量はほぼ等しくなっている。
(オ) 光合成でつくられるでんぷん量より、呼吸で使われるでんぷん量の方が多い。
(カ) 呼吸で使われるでんぷん量より、光合成でつくられるでんぷん量の方が多く、光の強さをさらに増すと、つくられるでんぷん量が増える。
(キ) 呼吸で使われるでんぷん量より、光合成でつくられるでんぷん量の方が多いが、光の強さをさらに増してもつくられるでんぷん量は変わらない。


[問1]の答え(1)A…イ・B…イ
(2)A…エ・B…オ
(3)A…キ・B…カ

解説       1/8

どんな植物でも、生きている限り、必ず「呼吸」はしています。
光が当たらないと、光合成はできませんが、
呼吸は、どんなときでも行っているのです。








  植物AとBで、成長していくのにより強い光が必要なのはどちらですか。記号で答えなさい。


[問2]の答え
解説       1/3

(グラフ)で、ぼうグラフがないところは、でんぷんが増加も減少もしなかったところです。このときが、成長も枯れもしない光の強さになっています。








  植物AとBの幼木に、1000ルクスの光をあてて成長のようすを調べると、どのようになりますか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア) Aは成長できるが、Bは成長できない。
(イ) Aは成長できないが、Bは成長できる。
(ウ) AもBも成長できる。
(エ) AもBも成長できない。


[問3]の答え(ア)
解説       1/3

グラフをしっかり見てみましょう。
でんぷん量が増加すれば植物は成長し、
でんぷん量が減少すれば植物は枯れます。








  植物Aに1500ルクスの光をあてたとき、3時間後に増えるでんぷんの量は何gですか。数字で答えなさい。


[問4]の答え24g
解説       1/3

問題文の、「3時間後」と書いてあるところを注意して読めましたか?








  植物Bに2000ルクスの光をあてたとき、光合成によってつくられるでんぷんの量は1時間あたり何gですか。数字で答えなさい。


[問5]の答え30g
解説       1/5

この問題は、でんぷんの量の「増加」ではなくて、光合成でどれだけのでんぷんが「作られた」か、というところに注意することがポイントです。







 2種類の植物を使って、1時間あたりに、はたらきXによってつくられるでんぷんの量と、はたらきYによって使われるでんぷんの量が、光の強さによってどのように変化するのかを調べてまとめると、下の(表1)のようになりました。これについて、次の問いに答えなさい。

  はたらきXにあてはまる植物のはたらきとは何ですか。ことばで答えなさい。


[問1]の答え光合成
解説       1/3

はたらきXは、でんぷんを「作る」と書いてあります。
でんぷんを作るのは、光合成のはたらきです。








  はたらきX・Yについて、(表1)からわかることは何ですか。下から選び、記号で答えなさい。
(ア) 光が強くなると、はたらきXはさかんになるが、はたらきYはおとろえる。
(イ) 光が強くなると、はたらきYはさかんになるが、はたらきXはおとろえる。
(ウ) 光が強くなると、はたらきXとYはともにさかんになる。
(エ) 光が強くなると、はたらきXとYはともにおとろえる。
(オ) 光が強くなると、はたらきXはある程度さかんになり、はたらきYは光の強さに関係しない。


[問2]の答え(オ)
解説       1/3

呼吸(はたらきY)は、植物Aではずっと15.0g、植物Bではずっと8.0gです。
呼吸のはたらきは、光の量にかかわらず、いつも一定であることがわかります。








  植物Aに2500ルクスの光をつねにあてたとき、体内には1時間あたり何gのでんぷんが増えていきますか。数字で答えなさい。


[問3]の答え20.0
解説       1/3

植物Aの2500ルクスのところの表を見ると、
光合成(はたらきX)によって、35.0gのでんぷんが作られ、
呼吸(はたらきY)によって、15.0gのでんぷんが使われることがわかります。








  植物Bが成長して大きく育つためには、何ルクスよりも強い光をあて続けなければいけませんか。数字で答えなさい。


[問4]の答え500ルクス
解説       1/3

でんぷんの量が増加すると、植物は成長し、
でんぷんの量が減少すると、植物は枯れます。








  植物AとBが成長していくのに最低でも必要な光の強さについて、考えられることはどれですか。あてはまるものを下から選び、記号で答えなさい。
(ア) 植物Aの方が植物Bより強い光を必要とする。
(イ) 植物Bの方が植物Aより強い光を必要とする。
(ウ) 植物Aと植物Bが必要な光は同じである。


[問5]の答え(ア)
解説       1/5

でんぷんの量が増加すれば、植物は成長し、
でんぷんの量が減少すれば、植物は枯れます。








  植物Aの1日の光のあて方を(表2)のようにして、体内のでんぷんの量を調べました。このとき、体内には1日で何gのでんぷんが増えますか。数字で答えなさい。


[問6]の答え7.5g
解説       1/8

(表)の意味をしっかり考えて、問題を解いていきましょう。
ポイントは、「呼吸はいつも同じ」ということです。