④
最終更新日: 2026-02-10 16:14:45
作成者: カリスマ講師
4 光合成と細胞の呼吸について, 次の問1～問4に答えよ。
問1 ある植物細胞を観察したところ, 細胞膜, ミトコンドリア, 核, 葉緑体などが見えた。酸素を必要とする好気呼吸が行われる場所として正しいものはどれか。次の①～④のうちから一つ選べ。
① 細胞膜 ② ミトコンドリア ③ 核 ④ 葉緑体
問2 光合成と細胞の呼吸におけるエネルギーの変化に関する記述のうち正しいものはどれか。次の①～④のうちから一つ選べ。
① 光合成では, 光エネルギーが有機物の化学的エネルギーに変わり, 細胞の呼吸では, 有機物の化学的エネルギーが$\ce{ATP}$の化学的エネルギーに変わる。 ② 光合成では, 有機物の化学的エネルギーが光エネルギーに変わり, 細胞の呼吸では, 有機物の化学的エネルギーが$\ce{ATP}$の化学的エネルギーに変わる。 ③ 光合成では, 光エネルギーが有機物の化学的エネルギーに変わり, 細胞の呼吸では, $\ce{ATP}$の化学的エネルギーが有機物の化学的エネルギーに変わる。 ④ 光合成では, 有機物の化学的エネルギーが光エネルギーに変わり, 細胞の呼吸では, $\ce{ATP}$の化学的エネルギーが有機物の化学的エネルギーに変わる。
問 3
酵母菌は, 嫌気呼吸としてアルコール発酵を行い, エネルギーを得ることができる。アルコール発酵の結果, 生成する物質の組み合わせとして正しいものはどれか。次の①～④のうちから一つ選べ。
- 酸素とメタノール
- 酸素とエタノール
- 二酸化炭素とメタノール
- 二酸化炭素とエタノール
問 4
人間は古くから酵母菌が行うアルコール発酵を利用してさまざまな食品をつくってきた。アルコール発酵とは関係のない食品はどれか。次の①～④のうちから一つ選べ。
- ビール
- ヨーグルト
- パン
- ワイン
さあ、電気（物理）、銅の精錬（化学）と来て、最後は「生物（生命科学）」の分野だね。 ここでは植物や微生物がどうやってエネルギーを作っているか、そのミクロなドラマを見ていくよ。
この「光合成と呼吸」の分野は、言葉が少し難しそうに見えるけど、「エネルギーのお金（通貨）のやり取り」だと考えると、すっごく分かりやすくなるんだ。
最後の仕上げ、バシッと決めていこう！
問1：細胞の中の発電所
植物の細胞の中にいろいろなパーツ（細胞小器官）が見えた、という話だね。
? 基礎用語チェック
- 葉緑体（ようりょくたい）：光合成をする「キッチン」。太陽の光で料理（デンプン）を作る。
- ミトコンドリア：呼吸をする「発電所」。酸素を使って栄養を燃やし、エネルギーを取り出す。
- 核（かく）：細胞の「司令塔」。遺伝子（DNA）が入っている。
? カリスマ解説
問題は「酸素を必要とする好気呼吸（こうきこきゅう）が行われる場所」を聞いているね。 呼吸というのは、酸素を吸ってエネルギーを取り出すこと。つまり、発電所の役割をしているのはどこか？ という質問だ。
答えは、エネルギーの工場である「ミトコンドリア」だ！ （ちなみに葉緑体は「光合成」の場所だからひっかからないように！）
✅ 正解
②
問2：エネルギーのリレー
次は、光合成と呼吸で、エネルギーがどう変身していくかという話だ。
? カリスマ解説
エネルギーの流れをストーリーにしてみよう。
- 光合成： 太陽からの「光エネルギー」を、植物がキャッチする。 それを使って、水と二酸化炭素から「有機物（デンプンや糖）」を作る。 つまり、光エネルギーを「有機物の化学エネルギー」という形に変えて保存したんだ。 （太陽光を電池にチャージしたイメージ！）
- 呼吸： 保存しておいた「有機物（化学エネルギー）」を分解する。 そこで取り出したエネルギーを、「ATP（エー・ティー・ピー）」という使いやすいエネルギーの小銭（通貨）に両替するんだ。 これも化学物質だから、「ATPの化学エネルギー」だね。
このストーリー通りになっている選択肢を探すと…… 「光合成：光 有機物の化学E」「呼吸：有機物の化学E ATPの化学E」となっている ① が正解だ！
✅ 正解
①
問3：酵母菌の必殺技「発酵」
今度は「酵母菌（イースト菌）」の話だ。 彼らは酸素がない場所でも生きられる特殊能力「アルコール発酵」を持っているよ。
? カリスマ解説
酵母菌が糖分（ごはん）を食べると、以下の2つのものを出すんだ。
- エタノール（アルコール）：お酒の成分だね。
- 二酸化炭素：プクプクと泡が出る。
これを利用してお酒やパンを作るわけだね。 「酸素」は呼吸で使うもので、発酵では出さないし、「メタノール」は毒だから作らないよ（作ったら大変だ！）。
「二酸化炭素とエタノール」の組み合わせを選ぼう。
✅ 正解
④
問4：発酵食品の仲間はずれ探し
最後は、私たちの身の回りにある食品の問題だ。「アルコール発酵（酵母菌）」と関係ないものはどれかな？
? カリスマ解説
- ① ビール：麦汁の糖を酵母が食べて、アルコールと泡（二酸化炭素）を作る。大正解。
- ② ヨーグルト（これが答え！）：ヨーグルトを作るのは酵母菌じゃなくて「乳酸菌（にゅうさんきん）」だ！ 乳酸菌は「乳酸発酵」といって、糖を食べて「乳酸（すっぱい成分）」を作るんだ。アルコールは作らないよね。
- ③ パン：パン酵母（イースト）を使うね。焼く前によく膨らむのは、発酵で出した「二酸化炭素」のおかげだ。アルコールも少し出るけど、焼くときに飛んじゃうんだ。
- ④ ワイン：ブドウの糖を酵母が発酵させて作る。これも大正解。
✅ 正解
②
? 総合まとめ：これで全問クリア！
おめでとう！ これで物理・化学・生物、すべての分野を制覇したね！
- 物理：電流・電圧の測り方とオームの法則。
- 化学：酸化・還元と金属の性質。
- 生物：ミトコンドリアの役割と、エネルギー変換、発酵の仕組み。
これだけ幅広い知識があれば、理科の基礎力はかなり高いレベルにあると言っていい。 「わからない」が「わかる」に変わる瞬間って、本当に気持ちいいよね。
またわからない問題があったら、いつでも持ってきて。