ほうれん草の葉を使った光合成の様子

光合成は、自然界で最も興味深いプロセスの 1 つです。この実験では、炭酸水素ナトリウム溶液中でホウレンソウの葉のディスクの動きを追跡することで、このプロセスを観察できます。

光合成の仕組み

光合成は、植物が光エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスです。太陽光、水、二酸化炭素 (CO ₂ ) によってブドウ糖などの糖が生成され、酸素 (O) が放出されます。このプロセスにより、植物やその他の独立栄養生物が独自の食物を生産できるようになります。

ほうれん草の特徴

他の植物と同様に、ほうれん草、Spinacia oleraceaは光合成を行い、大きくて濃い緑色の葉が特徴です。

それは健康的な食事の基礎の一部であり、新鮮なものや調理済みのものを食べることができます. ビタミンA、E、K、抗酸化物質が含まれているため、栄養価が高いのが特徴です。ほとんどの葉物野菜と同様に、水分が多く、タンパク質、炭水化物、脂肪が少ない.

この複雑なプロセスを理解し、実験の結果を簡単に確認するために、ほうれん草の葉のディスクを使用してデモンストレーションを行います。

これを行うには、それらを水と重曹の溶液に入れます。この2つの要素から二酸化炭素を得ることで、リーフディスクは容器に沈みます。

日光にさらされると、二酸化炭素と水を使って酸素とブドウ糖を生成します。このようにして、葉から放出された酸素が小さな泡を形成し、葉が浮き始めます。

ほうれん草の葉を使った光合成実験

この実験で次の光合成のデモンストレーションを実行するには、どの家庭でも簡単に見つけることができるいくつかの材料が必要です。

材料

• 新鮮なほうれん草の葉 2枚
• 炭酸水素ナトリウム (NaHCO₃)
• 水
• 液体食器用洗剤
• プラスチック注射器 10cc以上 針なし
• 透明容器 2個
• 1カップまたはグラス
• 日光または大型ランプ
• 紙穴パンチ

準備

• ホウレンソウの葉の縁や肋骨を避けて、穴あけパンチで20個の穴をほうれん草の葉に開けます。肉質がなく、葉脈が大きい滑らかで薄い葉を使用することをお勧めします。
• まず、透明容器の1つに約100mlの水を入れます。次に、小さじ半分の重曹と洗剤を1滴加えます。
• 注射器からプランジャーを引き抜き、ほうれん草の葉のディスク 10 個を入れます。プランジャーを元に戻し、ディスクをつぶさずに空気の量が最小限になるまで押し込みます。次に、重炭酸ナトリウム溶液で注射器の半分を満たします。次に、穴をふさぎ、プランジャーを数回引いて、ディスクから酸素を取り除きます。ディスクが浮き上がらなくなり、シリンジの底に来るまで、数回繰り返します。
• ディスクが沈まない場合は、新しいディスクと、洗剤を少し多めにした高濃度の重曹を使用する必要があります。
• 次に、ホウレンソウの葉のディスクを、重曹と洗剤の溶液が入った透明な容器に入れます。すべてのディスクが容器の底に沈むはずです。
• コンテナを日光または明るいランプにさらします。葉が酸素を生成すると、ディスクの表面に形成された泡が葉を動かし、表面に上昇します。光源が取り除かれると、ディスクは再び沈みます。
• 光合成プロセスの効果を確認するには、光の強さ、曝露時間、重炭酸塩の濃度を試してみてください。

この実験の背後にある化学

自然界では、植物の気孔または気孔を通じて、二酸化炭素 (CO ₂ )、水、および光合成を実行するために必要な栄養素を吸収します。葉緑体、つまり光に反応する感光細胞を通じて、植物は光エネルギーを取り込み、それを化学エネルギーに変換することができます。

実験では、重曹と水を加え、太陽やランプからの光エネルギーを受け取ることで、植物細胞が光合成を開始し、酸素を放出します。酸素が容器内で気泡を形成し、ほうれん草の葉の小さな円盤が上に浮くようにします。

参考文献

• Faverón Patriu, OE 植物と菌類の謎: 植物、コケ、菌類。（2021年、Kindle版）。スペイン。オズワルド・エンリケ・ファヴェロン・パトリウ。
• フリーマン、S.生物学の基礎。（2018）。スペイン。ピアソン。
• トンプキンス、P。鳥、C.植物の秘密の生活。（2016）。スペイン。キャプテンスイング。
• スニガ・ゴンザレス、アンドレス・カミロ。2020 年 4 月 2 日。光合成の実験。DIYサイエンス。入手可能: https://www.youtube.com/watch?v=Esrw5Znvhrc