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第 4 章 は、 第 3 章 (人 の 体) で 学んだ こと を 植物 に つなげる 章 です。 植物 に も、 「養分 を つくる しくみ」 と 「水 を 運ぶ しくみ」 と 「酸素 と 二酸化炭素 を やりとり する しくみ」 が あります。
ポイント: 5 年生 で 学んだ 「植物 の 発芽 と 成長」 で は、 種子 の 中 の 養分 (= でんぷん) を 使って 育つ こと を 学びました。 6 年生 で は、 種子 が 終わった あと、 植物 が 自分 で 養分 を つくる しくみ を 学びます。
植物 は 葉 で でんぷん を つくって います。 でんぷん は 植物 に とって の 養分 で、 おもに 葉 に たくわえ られます。
でんぷん は 葉 の みどり色 の 部分 で つくられます。 この みどり色 を 出して いる の が 葉緑体 (ようりょくたい) と いう 小さな つぶ です。
| 部分 | 中 に ある もの | はたらき |
|---|---|---|
| 葉 (みどり色) | [[葉緑体 | ようりょくたい]] |
| [[茎 | くき]]・[[根 | ね]] |
でんぷん の あり・なし は、 5 年生 で 学んだ ように ヨウ素液 で たしかめ られます。
ヨウ素 デンプン 反応: でんぷん に ヨウ素液 を つける と 濃い 青紫色 に 変色 する。
葉 は そのまま では かたい の で、 つぎ の 順番 で やわらかく して から ヨウ素液 を つけます。
| ステップ | やる こと |
|---|---|
| ① | 葉 を 熱湯 に 1 分 つける (やわらか く する) |
| ② | エタノール に つけて 緑色 を ぬく (湯せん で あたため ながら) |
| ③ | もう 一度水 で すすぐ |
| ④ | [[ヨウ素液 |
大事: エタノール は 火 に 弱い ので、 アルコールランプ で 直接 あたためて は いけません。 必ず 湯せん (お湯 の 中 に エタノール の 入った 容器 を 入れる) で 行います。 火 を つかう と 引火 し ます。
「でんぷん を つくる の に 日光 が 必要 か どう か」 を、 条件制御 で たしかめます。 5 年生 の 力 が ここ で 活きます。
朝、 まだ でんぷん が たまって い ない 葉 を 選んで、 つぎ の 3 つ に 分けます。
3 まい の 葉 を 用意 して、 ① ② ③ と 名前 を つけます。
| 葉 | 朝 の とき | 昼 まで の あつかい |
|---|---|---|
| ① | アルミ ホイル を かぶせて でんぷん を つかい 切ら せる (前 の 日 の 夕方 から) | 朝 すぐ に [[ヨウ素液 |
| ② | アルミ ホイル を 外して 日 に 当てる | 4 時間当てる |
| ③ | アルミ ホイル を かぶせ た まま | 4 時間 かぶせ た まま |
| 葉 | ヨウ素液 の 色 | |:---:|---| | ① (朝、 アルミ かぶせ た まま) | 色 が 変わら ない (でんぷん なし) | | ② (昼、 アルミ を 外して 日 に 当てた) | 濃い 青紫 (でんぷん あり) | | ③ (昼、 アルミ かぶせ た まま) | 色 が 変わら ない (でんぷん なし) |
葉 が 日光 を 受けて でんぷん を つくる はたらき を 「光合成」 (こうごうせい) と 言います。
光合成 の しくみ: 葉 は 二酸化炭素 と 水 を 取り 入れて、 日光 の エネルギー を つかい、 でんぷん と 酸素 を つくる。
| 取り 入れる もの | つかう エネルギー | できる もの |
|---|---|---|
| **[[二酸化炭素 | にさんかたんそ]]** (空気 から) | 日光 |
| 水 ([[根 | ね]] から 吸う) |
大事: 光合成 で 出る 酸素 は、 動物 (人 ふくむ) の 呼吸 で 使われ ます。 第 5 章 で 学ぶ 「食物連鎖」 や 「空気 の 循環」 の 大事 な ポイント です。 第 3 章 と 第 4 章 を つなげて 多面的 に 考えましょう。
植物 は、 根 から 水 を 吸って、 茎 と 葉 まで 運んで います。 この 「水 の 通り 道」 を、 食紅 (色 の つく もの) で 見える 化 します。
ホウセンカ や セロリ の 茎 を 使い ます。
| ステップ | やる こと |
|---|---|
| ① | 切り 花用 の ホウセンカ (または セロリ) を 用意 |
| ② | コップ に **赤色 の [[食紅 |
| ③ | [[茎 |
| ④ | 1 〜 3 時間待つ |
| ⑤ | [[茎 |
茎 や 葉 の 中 に は、 道管 (どうかん) と いう 水 を 運ぶ 細い 管 が とおって います。
| 部分 | 道管 の 並び 方 | |---|---| | ホウセンカ の 茎 | 茎 の 外がわ に わ の よう に 並ぶ | | セロリ の 茎 | 数本 の すじ に なって 通る |
ポイント: 道管 は、 第 3 章 で 学んだ 血管 と 似た 役割 を して います。 動物 は 血管 で 酸素 や 養分 を 運び、 植物 は 道管 で 水 を 運ぶ。 両方 とも 「全身 に 必要 な もの を 運ぶ パイプ」。
根 から 吸い 上げた 水 は、 葉 まで 運ばれた あと、 葉 から 水蒸気 と なって 空気中 に 出て いき ます。 これ を 「蒸散」 (じょうさん) と 言います。
| ステップ | やる こと |
|---|---|
| ① | 葉 が しげった 植物 (ホウセンカ など) に、 透明な ビニール ふくろ を かぶせる |
| ② | ふくろ の 口 を しっかり しばる |
| ③ | 30 分 〜 1 時間待つ |
| 条件 | A (葉 あり) | B (葉 を 取った) |
|---|---|---|
| ふくろ の くもり | はっきり 白く なる | ほとんど くもら ない |
葉 の 裏 に は、 とても 小さな あな が たくさん あります。 これ を 気孔 (きこう) と 言います。
| 項目 | くわしく |
|---|---|
| [[気孔 | きこう]] の 大きさ |
| 主 に ある 場しょ | 葉 の 裏側 |
| はたらき | **[[蒸散 |
大事: 気孔 は 蒸散 の 出口 で あり、 同時 に 光合成 と 呼吸 の ガス交換 の 入り口 で も あります。 1 つ の あな が 3 つ の はたらき を かね て いる の は、 多面的 な 視点 で 見 ると 面白い ポイント。
ここ まで 学んだ 光合成・吸水・蒸散 を、 植物全体 で つなげて 見ましょう。
| 場しょ | はたらき | やりとり する もの |
|---|---|---|
| 葉 | [[光合成 | こうごうせい]] |
| **葉 ([[気孔 | きこう]])** | [[蒸散 |
| **[[茎 | くき]] ([[道管 | どうかん]])** |
| **[[根 | ね]]** | 吸水 |
| 時間 | 何 が おきて いる か |
|---|---|
| 朝 (日 が 出る) | [[光合成 |
| 昼 (日 が 強い) | [[光合成 |
| 夕方・夜 | [[光合成 |
ポイント: 植物 も、 1 日中 呼吸 を して います (酸素 を 吸い、 二酸化炭素 を 出す)。 ただし 昼 は 光合成 の 量 が 呼吸 の 量 より はるか に 多い ので、 結果 と して 「昼 は 酸素 を 出して いる」 と 見え ます。
| 項目 | 動物 (人) | 植物 |
|---|---|---|
| [[養分 | ようぶん]] の 取り方 | 食る ([[消化 |
| 必要 な もの | [[酸素 | さんそ]]・[[養分 |
| 出す もの | [[二酸化炭素 | にさんかたんそ]]・[[尿 |
| 運ぶ パイプ | [[血管 | けっかん]] |
| ポンプ | [[心臓 | しんぞう]] |
大事: 植物 が 出す 酸素 を 動物 が 吸い、 動物 が 出す 二酸化炭素 を 植物 が 吸う。 この やりとり が、 第 5 章 で 学ぶ 「生物 と 環境」 の 中心 テーマ です。
次の 章: 第 5 章 では、 「生物 と 環境」 を 学びます。 この 章 で 学んだ 「植物 が 出す 酸素」 と、 第 3 章 の 「動物 が 出す 二酸化炭素」 が、 自然 の 中 で どう やりとり されて いる か を、 食物・空気・水 の 多面的 な 視点 で 見て いきます。