1-1. 광합성 - 공통과학 - 사이버스쿨

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광 합 성

ㅇ 광합성 ;녹색식물의 엽록체에서 빛에너지를 이용하여

CO₂와 H₂O를 포도당으로 만드는 반응

즉, 빛에너지가 화학에너지로 변환된 것이다.

ㅇ 광합성의 반응식

이산화탄소 + 물 + 빛 → 포도당 + 물 + 산소

6CO₂ +12H₂O + 686kcal → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂

ㅇ 광합성에 영향을 주는 요인들

1) 빛의 세기 (아래 그림 참조)

-. 빛이 셀수록 광합성량은 증가하지만 광포화점에 이르면

더 이상 증가하지 않는다.

-. 광포화점 ; 광합성량이 최대가 되는 순간의 빛의 세기

-. 보상점 ; 광합성으로 사용되기 위해 들어오는 CO₂ 양과

호흡으로 방출되는 CO₂양이 같을 때의 빛의 세기

-. 광합성량은 외부에서 식물로 흡수되는 CO₂ 양으로 나타낸다.

그런데 식물이 호흡할 때 이산화탄소를 내보내므로 우리가 관찰하는

광합성량은 나가 버린 만큼 이산화탄소량 줄어든 것이므로

총광합성량은 다음과 같이 호흡량을 더해주어야 한다.

총광합성량 = 관찰된 광합성량 + 호흡량

2) 온도 (아래 그림 참조)

-. 빛이 약할 때 ; 온도 변화와 관계없다.

-. 빛이 강할 때

; 온도가 10도 증가할 때마다 광합성 속도는 2배 증가한다.

(단, 5도 - 35도 사이일 때 성립)

3) 이산화탄소의 농도 (아래 그림 참조)

-. 이산화탄소가 증가할수록 광합성이 활발해지다가

어느 정도(전체 공기 중 0.1%)에 이르면 광합성속도가 일정해진다.

4) 빛의 파장

-. 녹색 식물의 경우 적색광과 청색광에서 광합성이 활발히 진행한다.

-. 광합성에 가장 적당한 파장은 적색광이다.

[실험] 1882년 독일의 과학자 엥겔만은 해캄과 호기성(산소를 좋아하는)세균을

슬라이드 글라스 위에 올린 후 커버글라스로 덮고 밀봉하여 암실에 두었다가

프리즘을 통과한 빛을 비추었다.

그 결과 다음 그림처럼 빛의 파장에 세균들이 모이는 정도가 다르다는

사실을 알았다.

[문1] 호기성 세균들은 빛의 어떤 파장에 많이 모였는가 ?

[답1] 적색, 청색, 자색 부근

[문2] 호기성 세균이 적색, 청색, 자색 부근에 많이 모인 이유는 ?

[답2] 산소가 많아서 호흡하기 좋으므로

[문3] 적색과 청색, 자색 부근에서 산소가 많이 발생한 이유는 ?

[답3] 해캄의 엽록소가 적색과 청색, 자색에 해당하는 파장의 빛을

광합성에 이용하였기 때문이다.

[문4] 다음 표는 어떤 식물에서 방출되거나 흡수되는 이산화탄소량 변화량을

빛의 세기에 따라 조사한 것이다. 단, (-)는 방출, (+)는 흡수를 의미한다.

빛의 세기(럭스)	0	1000	2000	4000	6000	8000
CO₂소모량(mg/h)	- 2.0	0	+ 1.6	+ 3.4	+ 4.6	+4.6

1) 이 식물의 보상점은 ?

2) 이 식물의 광포화점은 ?

3) 광포화점에서 총광합성량은 ?

[답 4] 1) 1000 럭스 , 보상점에서는 CO₂의 흡수량과 방출량이 같으므로 소모량이 0 다.

2) 6000 럭스 , 더 이상 광합성이 일어나지 않는 순간의 빛의 세기가 광포화점이다.

3) 6.6 mg/h , 총광합성량 =관찰된 광합성량 +호흡량 = 4.6 +2 = 6.6

(-) 부호의 의미는 방출이므로 호흡량이다. 호흡할 때 CO₂가 방출된다.