光合成とは?必要なもの3つ・場所・できるものを整理【理科のコツ】

小学生理科/植物と光合成
テーマ:光合成・葉緑体・維管束

光合成とは?必要なもの3つ・場所・できるものを整理

光合成とは、植物が光エネルギーを使って、二酸化炭素と水から栄養を作るはたらきです。中学受験理科では、「二酸化炭素を取り入れて酸素を出す」だけでなく、何を材料にして、どこで、何を作り、どこへ運ぶのかまで問われます。

このページでは、光合成に必要なもの3つ、葉緑体、でんぷん、酸素、道管・師管、維管束まで、植物単元で混ざりやすい内容をまとめて確認します。

「光合成の条件実験が苦手」「酸素・でんぷん・二酸化炭素の関係があいまい」「道管と師管が混ざる」という小学生向けに、入試問題で使いやすい形で説明します。

光合成は植物分野の中でも頻出テーマです。植物のつくり・はたらき・分類までつなげて確認したい場合は、中学受験理科の植物分野のまとめもあわせて確認できます。

最初に押さえる光合成の基本

項目 確認内容
光合成の目的 植物が自分の栄養を作ること
必要なもの 二酸化炭素・水・光エネルギー
行われる場所 葉の中にある葉緑体
できるもの グルコースなどの栄養。あとででんぷんなどとして蓄えられる
外へ出るもの 酸素
栄養を運ぶ管 師管
水を運ぶ管 道管

光合成は「酸素を出すはたらき」と覚えるだけでは足りません。入試問題では、栄養を作ること、光や二酸化炭素が必要なこと、葉緑体や師管・道管のはたらきまでまとめて聞かれることがあります。

動画で学ぶ:光合成のイメージをつかもう

まずは動画で光合成の全体像をつかんでから、このページのまとめ表とクイズで理解を確認すると、用語同士の関係が見えやすくなります。

1. 光合成の中心は栄養を作ること

光合成を「二酸化炭素を吸って酸素を出すこと」と覚えている人は多いですが、それだけでは光合成の中心が見えにくくなります。

光合成は、二酸化炭素と水を材料にして、植物が自分の栄養を作るはたらきです。酸素は、そのときに外へ出るものです。

つまり、植物が光合成をしている理由は、酸素を出すためではなく、自分の栄養を作るためです。

中学受験理科では、この「栄養を作る」という見方が大切です。でんぷん、葉緑体、師管、道管、気孔などの用語も、この流れの中でつなげて考えます。

光合成を植物分野全体で確認したい場合

光合成は単独で覚えるだけでなく、葉のつくり、気孔、道管・師管、根・茎・葉のはたらきとつなげると理解しやすくなります。

植物のつくりや分類まであわせて確認したい場合は、中学受験理科の植物分野のまとめで、光合成が植物単元のどこに位置づくかを確認できます。

2. 光合成が行われる場所と必要なもの

光合成のイメージ図

光合成が行われる場所

  • 植物の葉の中にある葉緑体で行われる
  • 葉緑体があるため、葉や若い茎の一部は緑色に見える

光合成に必要な3つのもの

  • 二酸化炭素:主に葉の気孔から取り込む
  • 水:根から吸い上げられ、道管を通って葉まで運ばれる
  • 光エネルギー:太陽の光を利用する
ポイント:
光合成の目的は栄養を作ることです。酸素はそのときに外へ出るものとして覚えておきましょう。

光合成と蒸散を分けて確認したい場合

光合成では、二酸化炭素・水・光エネルギーを使って栄養を作ります。一方で、気孔や水の移動が関係する単元として蒸散もよく一緒に問われます。

「光合成は栄養を作るはたらき」「蒸散は水蒸気を出すはたらき」と分けて確認したい場合は、蒸散とは?気孔と蒸発の違い+実験比較へ進むと理解しやすくなります。

3. 条件比較実験で問われやすいこと

光合成は、実験問題でもよく出ます。特に「光があるか」「二酸化炭素があるか」「葉緑体があるか」を比べる問題では、何を変えて、何を同じにしているかを見ることが大切です。

調べたいこと 比べる条件 見る結果
光が必要か 光を当てた葉と、光を当てなかった葉 でんぷんができるか
二酸化炭素が必要か 二酸化炭素がある場合と少ない場合 でんぷんができるか
葉緑体が関係するか 緑色の部分と白い部分 でんぷんができる場所

光合成の実験では、酸素が出るかだけでなく、でんぷんができるかを確認する問題もあります。ヨウ素液で青紫色に変わるかどうかは、でんぷんの有無を調べる代表的な方法です。

4. 光合成でできた栄養はどこへ行く?

葉で作られた栄養は、その場で全部使われてしまうわけではありません。植物の体全体に運ばれ、さまざまな場所に蓄えられます。

行き先 役割・イメージ
作られた栄養の一部を、その場で使います。
根(いもなど) でんぷんを多く蓄える場所になります。ジャガイモやサツマイモは、植物が蓄えた栄養を人間が食べているものと考えられます。
種子・果実 次の世代や発芽のためのエネルギー源として、栄養を蓄えます。

実際には、葉で作られた栄養は水に溶けやすい形に変えられて体の中を移動し、必要な場所で再びでんぷんなどの形で蓄えられます。

5. 道管・師管と維管束のはたらき

植物には、動物の血管のようにものを運ぶしくみがあります。植物では、道管師管という管が通っていて、この2つをまとめて維管束と呼びます。

名前 運ぶもの 覚え方
道管 根から吸い上げた水や無機養分 水道管のイメージで、水を運ぶ管と考える
師管 光合成で作られた栄養分 光合成で作られた栄養を、体の各部分へ運ぶ管

葉で作られた栄養分は、師管を通って根・茎・実・種子などへ運ばれます。葉の表面に見える葉脈は、この維管束が集まって通っている部分だと思うとイメージしやすくなります。

光合成では、葉で栄養を作るだけではなく、その栄養を植物の体全体へ運ぶことまでつなげて考えることが大切です。

6. 光合成のポイントを表で確認

項目 内容
光合成とは
  • 植物が光エネルギーを利用して栄養を作るはたらき
  • 原料は二酸化炭素と水
  • 酸素が外へ出る
光合成の場所 葉の中にある葉緑体で行われる
できる栄養
  • グルコースなどの栄養ができる
  • でんぷんなどとして蓄えられる
栄養の移動と蓄積
  • 栄養は師管を通じて植物全体に運ばれる
  • 根・種子・果実などにエネルギー源として蓄えられる
維管束の構造
  • 師管:栄養分を運ぶ
  • 道管:水分を運ぶ
  • この2つをまとめて維管束と呼ぶ

実験・条件比較で混ざりやすい場合

光合成は「光があるか」「葉緑体があるか」「二酸化炭素があるか」など、条件を比べる実験でよく問われます。さらに、気孔・水の移動・葉のはたらきが関係するため、蒸散の実験と混ざりやすい単元でもあります。

光合成と蒸散の実験を分けて確認したい場合は、光合成と蒸散の違い・実験の考え方で、条件比較の見方を続けて確認できます。

7. ここまでのまとめ

  • 光合成は酸素を出すことだけでなく、植物が栄養を作ることが中心
  • 原料は二酸化炭素と水で、光エネルギーを利用する
  • 光合成は葉の中の葉緑体で行われる
  • 作られた栄養は、でんぷんなどとして根・種子・果実などに蓄えられる
  • 栄養分は師管を通じて、根・茎・実・種子など全身に運ばれる
  • 水や無機養分は道管を通って根から葉へ運ばれる
  • 師管と道管をまとめて維管束と呼び、葉脈などとして目に見える

植物は動けないかわりに、光合成によって自分の栄養を作っています。私たちが食べているいもやお米、果物なども、植物がためた栄養と深く関係しています。

光合成を含む植物分野の全体像は、中学受験理科の植物分野のまとめで確認できます。

8. 光合成に関するクイズで理解度チェック

ここまでの内容をもとにした確認クイズ10問です。各問題を開いて、理解できているか確認してみましょう。

1. 光合成の主な原料は何ですか?

A. 酸素と水
B. 二酸化炭素と水
C. 酸素と糖分
D. 二酸化炭素と酸素

正解:B. 二酸化炭素と水

2. 光合成によって外へ出るものは何ですか?

A. 二酸化炭素
B. 酸素
C. 水
D. 塩分

正解:B. 酸素

3. 光合成が行われる場所はどこですか?

A. 茎
B. 葉緑体
C. 根
D. 師管

正解:B. 葉緑体

4. 光合成で作られる主な栄養に関係するものはどれですか?

A. グルコース
B. 水
C. 酸素
D. 塩分

正解:A. グルコース

5. 栄養を運ぶ管は何と呼ばれますか?

A. 葉脈
B. 道管
C. 師管
D. 維管束

正解:C. 師管

6. 水分を運ぶ管は何ですか?

A. 師管
B. 葉脈
C. 道管
D. 維管束

正解:C. 道管

7. 植物が光合成を行うために必要なエネルギー源はどれですか?

A. 水
B. 太陽光
C. 酸素
D. 土

正解:B. 太陽光

8. 光合成でできた栄養は、あとで何として蓄えられることがありますか?

A. 酸素
B. 二酸化炭素
C. でんぷん
D. 水

正解:C. でんぷん

9. 光合成の結果、栄養分が蓄積される場所として正しいものはどれですか?

A. 根
B. 茎
C. 果実や種子
D. 上のすべて

正解:D. 上のすべて

10. 維管束に含まれる構造の組み合わせとして正しいものは?

A. 葉脈と根
B. 師管と道管
C. 葉緑体と根
D. 水とグルコース

正解:B. 師管と道管

9. よくある質問

光合成に必要なもの3つは何ですか?

二酸化炭素、水、光エネルギーです。二酸化炭素は主に気孔から入り、水は根から吸収されて道管を通って葉まで運ばれます。

光合成はどこで行われますか?

葉の中にある葉緑体で行われます。葉緑体は緑色のつぶのようなつくりで、光エネルギーを利用して栄養を作る場所です。

光合成でできるものは何ですか?

グルコースなどの栄養が作られます。作られた栄養は、でんぷんなどとして根・種子・果実などに蓄えられることがあります。酸素はそのときに外へ出るものです。

道管と師管は何が違いますか?

道管は根から吸い上げた水や無機養分を運びます。師管は光合成で作られた栄養分を運びます。道管と師管をまとめて維管束と呼びます。

光合成と蒸散はどう違いますか?

光合成は植物が栄養を作るはたらきです。蒸散は気孔などから水蒸気が出ていくはたらきです。どちらも葉や気孔が関係しますが、はたらきは別です。

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光合成は、植物のはたらき、気孔、水の移動、実験条件の比較までつながる単元です。次に何を確認するかは、今どこが混ざっているかで分けると選びやすくなります。

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