毎日見かける草や木、花や野菜は、なぜ太陽の光がたっぷりあたる場所で元気にぐんぐん育つのでしょう？そのひみつは「光合成（こうごうせい）」という、植物だけが持つ不思議なはたらきにあります。
この記事では、「なぜ植物には光が必要なのか？」「光合成って何をしているの？」「光合成がなければ地球や私たちはどうなるの？」など、小学生にも分かりやすい言葉とたとえ、観察や実験のアイデアもたっぷり盛りこんで、最大限くわしく解説します！
植物が光を必要とする理由を探ろう
光がないと植物はどうなる？
植物は、太陽の光がないと元気に大きく育つことができません。長いあいだ暗い場所に置いておくと、葉の色が黄色くなったり、細くのびたり、ひょろひょろになって最後には枯れてしまうこともあります。光があたらないと新しい葉も出ず、花や実も育ちません。逆に、たっぷり光を浴びた植物は、葉っぱが濃い緑になり、茎もしっかりして丈夫に育ちます。
植物はどこからエネルギーを得ている？
動物や人間は、ごはんやパン、野菜や肉などいろいろな食べ物を食べてエネルギーをもらっています。でも、植物は食べ物を食べません。植物が生きるために使っているのは、太陽の「光のエネルギー」です。光がなければ、植物は自分の体を作ることができません。
植物の「ごはん」は光・水・空気！
植物が生きて育つために大事なのは「光（太陽の光）」「水（雨や土からすいあげる）」「空気（二酸化炭素）」の３つです。これがそろわないと、植物は元気がなくなります。特に光は、栄養を作り出すためのスイッチのような役割。もし１つでも足りないと、健康に育つことができません。
光が植物にもたらす影響をもっと知ろう
光があたると、植物の背がのびたり、葉の向きが太陽の方に向いたり、花が開いたり閉じたり、いろんな変化が起きます。たとえばヒマワリは太陽の動きを追いかけるように首を動かし、オジギソウは光の強さや長さで葉っぱを閉じたりします。
光合成とは何？植物がもつ魔法の力をくわしく解説
光合成ってどんなはたらき？
光合成とは、植物が太陽の光を受けて「ごはん（でんぷん・糖）」を作り出す働きのことです。葉っぱの中には「葉緑体（ようりょくたい）」という緑色の小さな粒があり、ここが工場のように光合成をしている場所です。
葉っぱの役割としくみ
葉っぱには小さな穴（気こう）がたくさんあいていて、ここから空気を取り入れたり、余分な水分をはき出したりしています。葉緑体が光を浴びて、空気中の二酸化炭素と土や根から吸い上げた水を材料にして、ごはんを作ります。
光合成でできるものは？
光合成でできるのは「でんぷん（糖分）」という植物のごはんと、動物や人間が生きるために大切な「酸素（さんそ）」です。酸素は葉っぱから空気中に出ていき、私たちが吸って呼吸するのに使われています。
光合成の発見と科学の歴史
昔の科学者たちは、植物がどうやって育つのか不思議に思い、いろいろな実験をしました。その結果、葉っぱや茎の中で「光」「水」「空気」を使い、自分で栄養を作り出していることがわかりました。
光合成のしくみをやさしく・具体的に説明！
光・水・二酸化炭素が大事な材料
光合成は、①太陽の光、②水（根から吸い上げる）、③二酸化炭素（空気中から）という３つの材料がそろって初めてできます。これが足りないと光合成はストップしてしまいます。
葉緑体の中で起こる「魔法の化学反応」
葉緑体の中で、光のエネルギーを使い「水」と「二酸化炭素」から「でんぷん（糖分）」と「酸素」が作り出されます。まるで工場のベルトコンベアのように、いろんな材料が集まって新しいものを生み出すしくみです。
化学式で見る光合成（参考）
【二酸化炭素＋水＋光エネルギー→でんぷん＋酸素】
この式が、葉っぱの中で毎日行われているのです。
植物の成長と私たちの生活
光合成で作ったでんぷんは、根や茎、実や花の成長に使われます。お米や小麦、くだもの、野菜なども、元をたどればすべて光合成でできたもの。さらに、植物が作り出した酸素は、動物や人間が呼吸するためになくてはならない存在です。
植物が光合成できる場所
光合成ができるのは、葉っぱや若い茎など、緑色の部分です。根や茶色い茎ではできません。たくさん葉っぱがある植物ほど、たくさん光合成ができます。
植物と光の関係を観察・実験してみよう！
日なたと日かげで育てる実験
同じ種類の植物を日なたと日かげで育ててみると、光があるほうが葉っぱが大きく、濃い緑色になり、茎も太くなります。日かげの植物はひょろひょろ細くなり、花や実が少なくなることも。観察ノートに毎日の変化を書いてみましょう。
葉っぱの色や形のちがいを調べよう
光がたくさん当たる場所の葉っぱは、色が濃く、分厚くなりやすいです。逆に日かげやカーテン越しの光しかないと、葉はうすい緑色になり、やわらかく小さくなります。園芸店や公園で色んな植物を観察してみよう。
葉の裏の「でんぷん実験」
ヨウ素液を使って葉っぱの裏側を調べると、光が当たった部分は青紫色に変わり、でんぷんが作られた証拠が分かります。理科の実験としても有名です。
空気のきれいさ・地球の環境にも光合成
植物がたくさん光合成をすることで、地球の空気がきれいになり、温暖化を防ぐ役割も持っています。森や公園が多い場所ほど空気がきれいで、動物や人間もすみやすくなります。
食べ物の元をたどる「食物連鎖」
光合成で作られたでんぷんが虫や動物のエサとなり、それを食べた動物をさらに他の動物が食べ……と「食物連鎖」が生まれます。人間も野菜や米、くだものなどで光合成の恵みを受けています。
光合成と地球の環境・未来について考えよう
光合成が地球にもたらす大きな役割
光合成があるおかげで、地球の大気には酸素がたくさんあります。もしも地球上の植物が全部なくなってしまうと、空気中の酸素が減り、人間も動物も生きていけなくなってしまいます。光合成は地球にとってもなくてはならないはたらきです。
地球温暖化と森・植物の関係
植物が多いと、光合成で二酸化炭素が減り、地球の温暖化を防ぐことにもつながります。森や公園を守ることは、地球全体を守ることにもなります。
植物と環境を守るためにできること
ゴミを減らす、植樹をする、花や木を育てる、森を守る活動に参加するなど、身近な行動が地球環境と光合成を守ることにつながります。
世界のいろいろな植物の光合成
アマゾンの熱帯雨林や海の中の海藻、砂漠のサボテンなど、世界中の色んな環境で植物は光合成を続けています。それぞれに工夫があり、強い日差しや水不足にも対応しています。
光合成のまとめ・暮らしと自然
| 植物のしくみ | 必要なもの | できること・ポイント | 私たちへの影響・豆知識 |
|---|---|---|---|
| 光合成 | 太陽の光・水・二酸化炭素 | でんぷん（糖）を作る・酸素を作る | 空気をきれいに・食べ物になる・地球を守る |
| 葉っぱの役割 | 葉緑体・気こう | 光と空気を取り入れて栄養を作る | 緑色の葉で光合成が盛んに行われる |
| 光がない場合 | （なし） | 栄養が作れず弱っていく・葉が黄色くなる・花や実ができない | 光合成ができないと枯れる・花が咲かない |
| 地球環境と光合成 | 森や公園・植物が光合成をすること | 二酸化炭素を減らし酸素を増やす・地球温暖化防止 | 生き物がすみやすい環境づくり |
| 食物連鎖と光合成 | 植物→虫→動物→人間 | すべての命のもと・光合成がなければ食物連鎖が途切れる | 生態系のバランス・私たちのごはんも光合成のおかげ |
| 森林・未来への影響 | 森や木・海藻・世界の植物 | 酸素を作り続ける・環境を守る・温暖化防止 | 植物が多いほど地球が守られる |
【まとめ】
植物は、太陽の光を使って「ごはん」を作る光合成という特別な力を持っています。光・水・空気の３つがそろって、元気に育ち、地球の空気もきれいにしてくれます。光合成があるから食物連鎖が続き、人も動物も生きていけます。観察や実験を通して、植物のすごい力や自然との関係をもっと身近に感じてみましょう。地球や環境を守るために、これからも植物や森を大切にしていくことが大事です。自分でできることから始めてみましょう！
