【中学理科】植物の葉の二酸化炭素吸収速度と光の強さとの関係のグラフ問題

【中学理科】植物の葉の二酸化炭素吸収速度と光の強さとの関係のグラフ問題です。

【中学理科発展問題】光合成速度

次のグラフは、ある植物A・Bの1時間あたりの植物の葉100㎠の二酸化炭素吸収速度と、光の強さとの関係を表しているグラフである。これについて、次の問いに答えよ。

（1）植物Aの光補償点と光飽和点の光の強さを、それぞれ答えよ。

（2）比較的弱い光の下でも生育できる植物は、植物Aと植物Bのどちらか。

（3）植物Aと植物Bの呼吸速度をそれぞれ求めよ。この場合の呼吸速度とは、葉100㎠あたりの1時間での二酸化炭素排出量のことである。

（4）光の強さが20キロルクスのときの、植物Aと植物Bの光合成速度をそれぞれ求めよ。この場合の光合成速度とは、葉100㎠あたりの1時間での二酸化炭素吸収量のことである。

（5）植物Aに30キロルクスの光を4時間照射した。このときと二酸化炭素吸収量が等しくなるには、植物Bに30キロルクスの光を何時間照射すればよいか。

（1）光補償点…10キロルクス　光飽和点…25キロルクス

光補償点は、呼吸速度と光合成速度が等しい光の強さで、見かけの光合成速度が0になる点である。したがって、植物Aの光補償点は10キロルクスとなる。光飽和点は、光の強さを強くしても光合成速度が増加しなくなる光の強さで、植物Aの光飽和点は25キロルクスだとわかる。

（2）植物B

植物は光補償点の光の強さがあれば、成長はしないが生きていくことができる。植物Aの光補償点は10キロルクス、植物Bの光補償点は5キロルクスなので、弱い光でも生きていくことができるのは植物Bとなる。

（3）植物A…10g　植物B…5g

呼吸速度は、光の強さが0キロルクスのときの二酸化炭素吸収量を見ればよい。植物Aの0キロルクスのときの二酸化炭素吸収量は－10gなので、二酸化炭素排出量だと10gとなる。植物Bの二酸化炭素吸収量は－5gなので、二酸化炭素排出量だと5gとなる。

（4）植物A…20g　植物B…15g

光合成速度は、呼吸速度と見かけの光合成速度の和で求めることができる。光の強さが20キロルクスのときの植物Aの呼吸速度は10g、見かけの光合成速度は10gなので、光合成速度は20gとなる。植物Bの呼吸速度は5g、見かけの光合成速度は10gなので、光合成速度は15gとなる。

（5）6時間

光の強さが30キロルクスのとき、植物Aの見かけの光合成速度は15gなので、4時間光を照射すると、15g×4時間＝60g、二酸化炭素を吸収する。光の強さが30キロルクスのときの植物Bの見かけの光合成速度は10gなので、60gの二酸化炭素を吸収するには、60÷10＝6時間、光を照射する必要がある。