植物は光の何を栄養として育つのか

質問

植物には全く知識が無い者です。
植物は日光を受け、光合成して育つと言うのは学校で習いました。
植物はこの「日光」の何を吸収してるのでしょうか？
赤外線なのでしょうか？

回答No.5

ramurame · ベストアンサー

回答はほぼ出ているようですので、蛇足程度に。
植物が利用している光の波長域は、350nm～800nmです。

光合成に関わる色素はクロロフィルですが、それ以外にも、
形態形成（茎が伸長したり太くなったりする、花が咲く、その他）に関わっている色素があります。
1．フィトクロム（赤色光［大雑把に600～700nm］と遠赤色光［700～800nm］を受容する）
　単純には、赤色が伸長抑制、遠赤色光が伸長促進させます（例：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1067943の#6）。
　花芽分化にも関わっていますが、複雑なので、割愛します。
2．クリプトクロム（青色光を受容する）
　http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=948110（専門的かもしれません）
3．フォトトロピン（青色光を受容する）
　http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2003/030617/（専門的かもしれません）

横レスですけど、
＞例えば、LEDの照射で育てる場合、オレンジ・黄色・みどり・きみどり以外の光（例えば、赤、青、赤外線など）を照射する方が効率が良いのでしょうか？
先の質問の、植物工場のサイトのページ（参考URL）に書いてあります。
最近、緑色の光を利用するという論文を見かけましたが、写真を見たのは、その参考URLが、私も初めてです。
緑でも意外と良く育っているなぁと言うのが感想です。
（#2の方が仰るとおり、緑色の光は、従来は植物に利用されていないと考えられていたので、
植物の成長に緑色の光がどのような影響を及ぼすかについての研究は、他の波長域より少ないです）
私が知る限りでは、赤色LEDと青色LEDを組み合わせた光源も、植物工場で使われていたと思います。
http://www.yamato-industrial.co.jp/home/light/oshirase/hanahaku2/chingen.html
（赤色LED80個、青色LED20個の例）

参考URL：

http://www.sasrc.jp/kougen.htm

回答No.4

meetball

これは学校で習ったことで、実際に顕微鏡などで観察していないので一つの説にすぎないと思いますが→光エネルギーです。特に緑葉の吸収スペクトルでは、赤色と青紫色の光が主に吸収されています。葉の中のクロロフィルaは、可視光線の中で赤と青の波長の光を吸収して、高いエネルギーを持つ電子状態（励起される）になる。この励起エネルギーは光の振動エネルギーを他の色素分子に移動させる（感応共鳴）、または励起子を直接移動させる励起子移動、により色素分子間を移動し、最終的には反応中心に集められ、光エネルギーは濃縮されます。ちょうど虫メガネが光を集めて紙を焼くことに似ていると思います。

回答No.3

satoumasaru

すでに＃１の方が的確にお答えされていますので、若干の補足をさせていただきますね。
光合成とは、植物が光のエネルギーを用いて行う炭素(C)の固定のことを指します。すなわち、「二酸化炭素（CO2)と水(H2O)から炭水化物（Cn(H2O)m)と酸素(O2)をつくる」ということなのです。この場合葉緑素（クロロフィル）は触媒の役割をはたしています。

光の色と光合成の関係も判っています。葉緑素の色は何色でしょう？　緑ですよね。緑色に見えるということは、緑色の色を反射していることにほかなりません。ですから赤、青の光を吸収し、緑色の光の吸収は少ないのです。

なお、地球に降り注ぐ太陽エネルギーのなかでは、大部分は目で見える光、可視光です。というよりも、私たちの目が進化する中でもっとも効率的な波長を選び出しているからでもあります。目に限らず、多くの生物は、この可視光のエネルギーに適応して生きています。

回答No.2

tsuyukusa_001

光には一般的に目に見える可視光線と目に見えない不可視光線があります。植物は葉緑体の中の葉緑素という部分に含まれるクロロフィル色素で光合成をおこないます。このクロロフィル色素の種類と含有率によって、光合成を行うための光の種類は植物により多少の違いはあります。しかし、一般的には可視光線で充分だと思います。つまり、蛍光灯でも大丈夫です。植物の生育状態や成長度合いによって、必要な光量にも違いがありますので、光の質だけではなく、その明るさ（光量）にも充分な注意が必要です。
　日光について言えば、虹の中で見えるオレンジ・黄色・みどり・きみどりの部分以外を使っていると考えていいのではないでしょうか？植物はこれらの光の部分を反射しているので、私たちの目には植物が緑色に見えているのです。

お礼

詳しくお答えくださいましてありがとうございました。

>虹の中で見えるオレンジ・黄色・みどり・きみどりの部分以外を使っていると考えていいのではないでしょうか

例えば、LEDの照射で育てる場合、オレンジ・黄色・みどり・きみどり以外の光（例えば、赤、青、赤外線など）を照射する方が効率が良いのでしょうか？

回答No.1

-AKIHIRO-

光合成についてはご存知だと思います。
つまり、それです。（？）

光っていうのは、電磁波ですよね。
高等植物（一般的な意味でよく目にする植物）において、
光合成を行うのは、植物細胞の中のクロロフィルという
部分です。緑色してます。（だから植物は緑に見える）
クロロフィルがその電磁波のエネルギーを使って、
無機物から有機物を作るんです。
（電子レンジでは電磁波のエネルギーで
　分子を振動させ、冷たい物を温めますよね）
植物は、光エネルギーを、化学エネルギーに変換する
ことが出来るんです。

だから、日光の何を吸収しているかといったら、
電磁波のエネルギーです。
詳しいメカニズムを書くには、文才が無いんで無理ですが、
このあたり参考になりますでしょうか…？

参考URL：

http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~noguchi_lab/photosyn/photosyn.htm

お礼

お答えありがとうございます。
リンク先のホームページも参考にさせていただきます。