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光合成速度(こうごうせいそくど)

最終更新:2026/4/22

光合成速度とは、植物や藻類が光エネルギーを利用して二酸化炭素と水から有機物を合成する速度のことである。

別名・同義語 光合成能力光合成効率

ポイント

光合成速度は、光の強度、二酸化炭素濃度、温度などの環境要因によって変化する。植物の成長やバイオマス生産量に直接影響を与える重要な指標である。

光合成速度の概要

光合成速度は、単位時間あたりに植物が固定する二酸化炭素の量で表される。通常、葉面積あたりの二酸化炭素吸収量(μmol CO₂ m⁻² s⁻¹)または、クロロフィル量あたりの二酸化炭素吸収量(μmol CO₂ mg Chl⁻¹ s⁻¹)で測定される。

光合成速度に影響を与える要因

光合成速度は、以下の環境要因によって大きく影響を受ける。

  • 光強度: 光強度が低い場合は、光合成速度は光強度に比例して増加する。しかし、ある光強度を超えると、光合成速度は飽和し、それ以上増加しなくなる。過剰な光照射は、光阻害を引き起こし、光合成速度を低下させることもある。
  • 二酸化炭素濃度: 二酸化炭素濃度が低い場合は、光合成速度は二酸化炭素濃度に比例して増加する。しかし、ある二酸化炭素濃度を超えると、光合成速度は飽和し、それ以上増加しなくなる。
  • 温度: 光合成速度は、ある温度範囲内で温度が上昇すると増加する。しかし、ある温度を超えると、光合成速度は低下し、酵素の変性が起こる。
  • 水分: 水分不足は、気孔を閉鎖させ、二酸化炭素の取り込みを制限し、光合成速度を低下させる。
  • 栄養: 窒素、リン、カリウムなどの栄養素は、クロロフィルの合成や酵素の活性に必要であり、光合成速度に影響を与える。

光合成速度の測定方法

光合成速度は、以下の方法で測定される。

  • 二酸化炭素ガス交換測定: 葉の周りの二酸化炭素濃度を測定し、二酸化炭素の吸収量を測定する。
  • クロロフィル蛍光測定: クロロフィルの蛍光を測定し、光エネルギーの利用効率を評価する。
  • 酸素発生測定: 光合成によって発生する酸素量を測定する。

光合成速度の応用

光合成速度の測定は、植物の生理学的研究、作物の育種、環境モニタリングなど、様々な分野で応用されている。

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