光合成の仕組み

研究者による光合成の仕組みを参考にしています。簡単ではありません。光合成Photosynthesisの解説は、本一冊以上に匹敵します。

ここでは、３つの仕組みだけを簡単に述べます。

仕組み１：CO2を糖やデンプンなどの有機物に変える

　炭素固定は、葉緑体のストロマで起こり、カルビン回路とも云います。何のことか分かりませんが、CO2をRuBPに加えて、PGA2分子を作ります。さらに、PGAをトリオースリン酸に変換し、糖やデンプン作成に使います。残りは、RuBPに戻り、再びCO2を取り込みます。この際、ATPエネルギーが使われます。また、CO2から酸素を外し、水素を加えて水分とする還元剤も必要です。換言すれば、ATPや還元剤を供給するのが光のエネルギーなのです。

仕組み２：光エネルギーの吸収と変換

　まずクロロフィルなど光合成色素が光を吸収します。光を吸収した色素分子では、酸化還元反応(電子伝達反応)が起こります。水が酸化されて、電子を放出すると、酸素になり、水素が取り除かれます。放出された電子はシトクロム複合体を経て還元剤NADPHを作ります。光エネルギーが還元力という化学的エネルギーに変わっているのです。これら一連の反応は、葉緑体のチラコイド膜の脂質の中で生じます。

仕組み３：ATP合成

　分からない話が続きますが、最後はATPの合成です。プラストキノンが還元されると、水素イオンがくっつけます。チラコイド膜は電子を受け取ってプロトンATP合成酵素が働くようになります。そして、ATPが合成されます。

ATP：https://ameblo.jp/daddy3/entry-12666099383.html

　以上が、陸上植物の光合成の仕組みです。ただし、実際にはさらにたくさんのタンパク質や、色素、金属、脂質などが働いています。例えば、「光合成とは何か(園池)」BlueBacks(2008刊)を見てください。