植物の呼吸、光合成の型とは【光合成の仕組み】

植物の呼吸、光合成の型とは【光合成の仕組み】

光合成なくしては、すべての生き物は存在しえない。

当たり前でまじめに話すのがちょっと恥ずかしいです(*´ω`*)しかし、野菜づくりしているのであれば、当然、知っていて当たり前。

今更~ですね。光合成でよくある質問。

植物は、酸素を出していますか?、酸素を吸っていますか?どちらでしょう。

光合成って言ってませんから、酸素を吸って呼吸しています。

微妙な判定ですけどね

光合成とは

光のエネルギーを利用して行う炭酸同化のこと。

光のエネルギーを利用して無機炭素から有機化合物を合成する反応をさす。 その過程で水が分解されて酸素が放出される。

はあっ( ゚Д゚) 

なんですのん?

かみ砕いてお話します。ちょう簡単にざっくりといえば、

光合成とは、植物が光の力で、地球上、最短で力の源(栄養と酵素)を作るシステムです。

そこまで砕かなくていい。知ってるよって声が聞こえてきました。

光合成するための材料

①太陽の光。人工の電気、蛍光灯、LED発光、代用可能。

②水。地下水、空気中の水分など

③二酸化炭素。空気中に無限あり、呼吸によって生成されたもの、

光合成が起こるときの化学式

緑の植物は太陽の光、空気中の炭酸ガスと根から吸収した水で、糖やでんぷんなどの炭水化物を作ります。

炭酸ガス + 水 +光エネルギー  →   炭水化物  + 酸素

CO2         +  H2O  +   光              ⇒                 CH2O     + O2 

栄養とは、ここでは炭水化物。酸素とは、触媒を作ることです。

光合成を野菜作りで知っておく事。

「いきもの」にとって、炭水化物を得ようと思ったら光合成なくしては存在しません。

動物や植物などの生き物は植物が作った炭水化物を食べて生きています。

もし、炭水化物「でんぷん」を人為的に分解してブドウ糖を得るには、作物が死んでしまうような高温や強い酸を加えなければできません。

植物の体内では、ごく普通の温度で、しかも高速で行われています。とても不思議で驚くべき「植物」の姿です。

このことのを知ると作物の味方が変わってくるのではないでしょうか。

私なりにできるだけ、簡単に説明したいと思います。

生き物はなぜ炭水化物が無いと生きられないのでしょう?

生きていくためにエネルギーが必要。

動物や植物などその活動活動するためのエネルギーの獲得方法は同じ炭水化物です。

地球を支える植物が動物と違うところは、特殊な場合を除いて光合成によって炭水化物を作ることができることなんです。

動物はその炭水化物を食べて生きているのであるから、地球のすべての生物は光合成なくしては存在しないのです。

エネルギーの獲得手段は呼吸

呼吸によって酸素を取り込み、ブドウ糖を分解して、その時に発生するエネルギーを獲得します。

*作物体内には無数の物質が存在しこれらは絶えず分解と合成を繰り返し、生活が営なわれています。

ブドウ糖 + 酸素 → 炭酸ガス + 水  +  エネルギー 

   CH2O     + O2   ⇒       CO2         +  H2O  +   光                 

常に呼吸しているのは酸素を貯蔵しておくことができないため。

*「ただし、 いきものに関して100%という言葉は存在しません。常に例外があることを理解してください。」

酸素は空気中に有りますが、ではブドウ糖はどこから得ているのでしょうか?

酵素(こうそ)について。

酵素とは、たんぱく質の一つです。酵素が存在するだけで化学反応を助ける働きがあります。

でも酵素自体は何ら変化もありません。触媒とも言います。

人間にも酵素があって、例をあげれば唾液です。「ご飯をよく噛んで食べなさい。とか、ご飯をかみ続けていると甘くなる」これらはタンパク質をブドウ糖に変えて、分解する働きをする酵素「アミラーゼ」のことを指しています。

酵素は動物も植物にも「いきもの」には存在します。ということはタンパク質があれば酵素によって、ブドウ糖が得られることになります。

気が付きますか?呼吸と光合成の化学式が、似てます。

光合成の化学式は、CO2         +  H2O  +   光              ⇒                 CH2O     + O2 

呼吸の化学式は、   CH2O     + O2   ⇒       CO2         +  H2O  + エネルギー

呼吸と光合成は、相反すること。

植物はこの呼吸と光合成の相反することを同時に行っています。

図で見るともっと分かり易いと思いますので画像を載せておきます。

光合成と代謝の関係

*引用「作物の生理」S61 著者 林 茂一

植物の呼吸と光合成の代謝について、簡単に説明できる文献ものが少ないので、見にくいですが光合成と代謝の関係を表しています

図の左上の「炭水化物を中心として」光エネルギーを基に行ったり来たりしているのが解ります。

エネルギーを必要とするなら、呼吸し、酸素を吸収して炭酸ガスをだしています。

光合成をするなら、炭酸ガスを吸って、酸素を作り出しています。相反することを同時にしています。

とどのつまり、光エネルギーが活動エネルギーになっているということ。

光合成と呼吸の関係について

呼吸は常時植物で行われています。しかし光合成は常時おこなわれていません。

日中の太陽光が当たる時、光合成して酸素を出している量が大きく呼吸を上回るので、酸素を出しているように見え、逆に夜間は光合成できないので、呼吸による炭酸ガスを出しています。

疲れましたね、この話。

けど面白いと思います。

太陽光がエネルギーとして活用できる時代になってきましたが、人工光合成は、植物が行っている足元にも及びません。ほんの少し、まだまだ開発途中です。

それが、ゲノム編集や、遺伝子組み換えやら、安全ですって、胸を張って言いきるのは、少しおこがましいね。

作物もまた、ごくごくあたり前に生きゆく自然の営みに沿って成し遂げています。

私たちが、普段私たちが食べているものは何でしょう?燃料ですか?スーパーで野菜が並んでいたり加工食品として、ファーストフードとして食べている食品を見て「いきもの」としてとらえることは無いでしょうね。

「消費期限」「賞味期限」ばかり見ていませんか?食事というものを楽しんでいますか?「いきもの」を感じて頂けると嬉しいです。

こんな感じです。すみません。ざっくり過ぎたかもしれません。言葉足らずですが、雰囲気だけでも伝えたかったので( 一一)