光合成のプロセス
目次
光合成は、一次生産者（主に植物）が光エネルギーを介してエネルギーを得ることができる手段である。 光から得られたエネルギーは、植物が生き残り、成長するために必要なエネルギーの創造のために以下に述べる様々なプロセスで使用することができ
光合成は還元過程であり、水素は補酵素によって還元される。 これは、グルコースが酸化される呼吸とは対照的である。
このプロセスは、光分解（光化学段階）とカルビンサイクル（熱化学段階）の2つの異なる領域に分割されます。 下の図は、光エネルギーがその存在下で反応を開始するために使用される反応の概要を示しています;
CO2+H2O>グルコース+酸素
光分解
光合成のこの部分は、光がクロロフィルに吸収される葉緑体の顆粒で起こります。 これは水（H2O）と反応し、酸素と水素分子を分離します。
この水の解剖から、酸素は副生成物として放出され、還元された水素受容体は光合成の第二段階であるカルビンサイクルに向かう。
全体的に、水は酸化され（水素は除去される）、カルビンサイクルで必要とされる光分解でエネルギーが得られるので
カルビンサイクル
また、炭素固定段階として知られている、光合成プロセスのこの部分は、葉緑体の間質で発生します。 二酸化炭素中の呼吸から利用可能になる炭素は、以下に示すこのサイクルに入ります:
ちょうど呼吸のKrebの周期のように、基質はエネルギーを作り出すためにさまざまなカーボン混合物に処理される。 光合成の場合、サイクルに導入された二酸化炭素から呼吸のためのグルコースを生成する以下のステップが起こる;
- CO2からの炭素はリブロース二リン酸（RuBP）と結合するサイクルに入ります
- 形成された化合物は不安定で、6炭素の性質からグリセレートリン酸（GP）と呼ばれる3炭素化合物に分解されます
- エネルギーはGPをトリオースリン酸に分解するために使用され、水素受容体は化合物を減少させるため、エネルギーを必要とします
- トリオースリン酸はリン酸トリオースリン酸の最終生成物です。これは、呼吸に使用することができるグルコースを形成するために倍増することができる3炭素化合物である。
- 残りのGP分子を炭素受容体と満たした後、RuBPに変換し、二酸化炭素分子と結合してプロセスを再開始するとサイクルが完了します。
カルビンサイクルで消費されるエネルギーは、光分解の間に利用可能になるエネルギーです。 GPによってなされるブドウ糖は澱粉およびセルロースの植物で一般に需要がある材料の形成の呼吸かブロックで使用することができる。
光合成の制限要因
いくつかの要因は、植物の光合成速度に影響を与え、以下のように
- 温度は光合成速度に影響を与える役割を果たしています。 光合成プロセスに関与する酵素は、生物の温度とその環境の影響を直接受けます
- 光強度も制限要因であり、太陽光がない場合は、光エネルギーが必要
- カルビンサイクル段階で必要とされる二酸化炭素の供給により、二酸化炭素濃度も要因となる。
全体的に、これは植物が呼吸のための豊富なグルコース源とより複雑な材料のためのビルディングブロックを供給するエネルギーを生成する方法です。 動物は食物からエネルギーを得ますが、植物は太陽からエネルギーを得ます。
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