生物と生命現象 - 光合成・呼吸・消化・循環
生物と生命現象では、細胞のつくり、光合成と呼吸、蒸散、消化と吸収、血液循環、生殖や遺伝など、生命を支える働きを関連付けて理解しているかが問われる。器官や酵素の名前だけでなく、どの物質がどこでどう変わるかを説明することが重要である。
細胞と植物の働き
生物の体は細胞からできており、核・細胞質・細胞膜をもつ。植物細胞には細胞壁・葉緑体・液胞がある。光合成は葉緑体で行われ、二酸化炭素と水からデンプンなどの養分と酸素をつくる。呼吸は全身の細胞で行われ、酸素を使って養分を分解し、二酸化炭素と水とエネルギーを生じる。光合成は光があるときに行われるが、呼吸は昼も夜も行われる。蒸散は主に気孔から水蒸気を出し、水の上昇を助け、体温調節にも関わる。
動物の消化・吸収と循環
デンプンはだ液やすい液の酵素で麦芽糖を経てブドウ糖に、タンパク質はアミノ酸に、脂肪は脂肪酸とグリセリンに分解される。吸収は小腸の柔毛で行われ、表面積を大きくして効率を高めている。血液は、左心室→大動脈→全身→大静脈→右心房→右心室→肺動脈→肺→肺静脈→左心房の順に流れる。動脈は心臓から出る血管、静脈は心臓へ戻る血管で、肺動脈のように酸素の少ない血液を運ぶ場合もある。有性生殖では減数分裂により染色体数が半分になった生殖細胞がつくられる。
例題
植物が光の下で1時間に光合成で5cm³の酸素を出し、呼吸で2cm³の酸素を消費するとする。見かけ上放出される酸素は5−2=3cm³。光合成量が呼吸量を上回るため、植物は周囲の酸素を増やす。暗所では光合成が0なので、呼吸により酸素を消費する。
失点しやすい点
「光合成は昼だけ、呼吸は夜だけ」と考えない。動脈＝酸素を多く含む血液とは限らない。消化酵素がどこで働くか、デンプン・タンパク質・脂肪の分解産物を混同しない。蒸散と呼吸を同じ現象としない。