京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

生物

生物の2012年10月6日の内容はこちら

実習指導

鹿内 利治(植物分子遺伝学研究室 教授)

チューター

福田 裕也(修士課程1回生)
横山 諒(修士課程1回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学部2号館 218号室

実習内容

光合成は、植物の葉緑体内で水と二酸化炭素から光エネルギーを用いて酸素と有機物を作り出す化学反応であり、顕微鏡などによってその過程を直接観察することはできない。PAMという機械は、ある特殊な光を植物に当て、跳ね返ってきた蛍光を解析することにより、生きたまま植物の光合成の活性を測定できるものである。

今回の実習では、PAMを用いて以下の3種類の実験を行った。1)スーパーで売られている生のピーマンと、加熱したピーマンの光合成の比較。
2)シロイナズナの野生株と、光合成がうまく行えない変異株の光合成の比較。
3)野外で生育している植物を各自で採取し、その活性を測定。

実験の最中、そして最後の考察では、生徒から積極的な質問が出て、大いに盛り上がっていた。

生のピーマン(左)と加熱したピーマン(右)の光合成活性の比較生のピーマン(左)と加熱したピーマン(右)の光合成活性の比較

光合成の活性を測定できる装置、PAM光合成の活性を測定できる装置、PAM


野外で採取した葉っぱの光合成測定
野外で採取した葉っぱの光合成測定


受講生の感想

  • 自分がその辺で適当に採集した葉にも、光合成を多くする部分、ほとんどしないもの、その中間があり、不思議なものだと思った。今まで光合成をしていたピーマンがたった20秒加熱するだけで、クロロフィルは残るが、タンパク質は変性して光合成ができなくなるとは思わなかった。また、強い光を当ててストレスをかけることによって光合成量が減ること、また光に弱い変異体が存在することに疑問をもった。それは生存に不利なのではないかと感じた。光を当てると、Yieldが下がっていくことなどを知り、やはり植物は生き物なのだと改めて感じた。
    これらの反応が植物の生存戦略にどのようなメリットを持つのか調べてみたい。
  • 今回は植物の光合成量を測定する実験を行いました。
    植物に光を当て、返ってきた光の量から実際に光合成に使用された光の量がわかるそうです。パソコンを使ってグラフで表示されるのですが、光が当たってから光合成をするまでの速度があまりにも早いことに驚きました。
    実験にはピーマン、シロイナズナ、自分たちで取ってきた葉をそれぞれ使用しました。ピーマンは電子レンジで加熱して、クロロフィルの周りにあるタンパク質が失活したことで光合成が行われなくなったことがわかりました。
    シロイナズナは突然変異体(pgr5, npq4)を使って、ストレスを与えたものとも比較して調べました。
    自分たちで取ってきた、斑入りの葉、黄色に変わった葉、光によく当たり元気な葉を使った実験は、斑入りの葉でもクロロフィルが残っていて光合成をすることがわかりました。
    つい最近学校で光合成の授業があったばかりだったので、より理解が深められ、とてもよい経験になりました。本日はありがとうございました。
  • 今回は、パルス変調蛍光測定装置(PAM)を使って、いろんなものの光合成の能力値を測定しました。まず驚いたのが、ピーマンが光合成をしているということです。確かに、緑色をしているけど、そんなこと考えたことなかったので、驚きました。これから野菜売り場に行ったら、そのたびに思い出して、この野菜もかな?と考えてしまうと思います。でも、電子レンジにかけると、たった20秒でも光合成をしなくなってしまいました。けっこうもろいものなんだなぁと思いました。
    そして、自分で採ってきた葉も測定しました。赤い葉も光合成をしていて、緑しか光合成はしないわけではないことがわかりました。それに、落ちて枯れている葉でも光合成をしていて、茎や根から切り離されてしまったのに、まだ働いていて何だかすごいなぁと思いました。
    光合成は知っていたけど、測定できることや、研究がされているなんて知らなかったので、すごくいい体験になりました。
  • 今日はパルス変調蛍光測定装置(PAM)を使って光合成能力を調べました。最初はピーマンを使って生の時と熱した時で、ピーマンの光合成能力を調べました。ピーマンをレンジで黒くならないぐらいに熱してもまだ緑色だから、ピーマンはまだ光合成するやろって思っていました。造花は絶対光合成しないやろって思っていたら、予想通り光合成していなかったです。外に葉っぱを取りに行った時できるだけ葉に違いがあるようにとりに行きました。つたに葉がついたものは、葉よりつたの方が光合成能力が高いことに驚きでした。茎には光合成能力があるんだなって思いました。とても深い緑の葉に実がついていたので測ってみたら、実にも光合成する能力があることにも意外でした。
  • 今回ピーマンが光合成をしていたことは初めて知りました。熱でタンパク質が失活することは学校で習ったことがありますが、それが目で見て実感することができ、よかったです。また、自分で採ってきた葉のYieldをそれぞれ測定してみると白い葉はやはりYieldがかなり低く、光合成をしていないことがよくわかりました。また、光合成の仕組みもけっこうくわしく知ることができてよかったです。自分でいろんなものを測ってみるのはとても楽しく、おもしろかったです。光合成に関してだんだん効率が下がっていくというのも変化がよくわかりました。

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