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光合成

(サイエンス)
こうごうせい

「ひかりごうせい」とも。

植物が

  1. 光(とくに太陽光線)
  2. 二酸化炭素(通常は律速段階)

から

  1. 酸素を排出して
  2. 糖分を合成する

こと。

光合成を行なう生物としては緑色植物の陸上植物が身近だが、緑藻類や褐藻類(昆布とか)、紅色植物の紅藻類(海苔とか)といった海藻や、細菌の一部(藍藻、紅色光合成細菌)なども光合成を行なっている。

排出された酸素は

好気呼吸生物の呼吸に使われる。
また、遥か昔に地球環境を一変させ、生物の進化に重要な影響を与えたともいわれる。

出来た糖分は

さまざまな代謝系によって、

  • でんぷん
  • たんぱく質
  • 油分

などへ形を変え、植物自身の栄養となり、動物の糧となり、ひいては地球全体の生態系の支えとなる。

光合成の経路

  1. 光エネルギーを吸収
    • 水+光→エネルギー物質+酸素
      • 光化学系
        1. 光化学系II
        2. 光化学系I
  2. 二酸化炭素を固定「炭酸固定」
    • 二酸化炭素+エネルギー物質→糖分原料
      • リブロース-1,5-二燐酸炭酸化・酸化酵素(Rubisco)
  3. 二酸化炭素を同化「炭酸同化」
    • 糖分原料+エネルギー物質→糖分
      • 還元的ペントース燐酸回路(カルビン・ベンソン回路)

以上の反応をまとめると、

  • 水+光+二酸化炭素→酸素+糖分

となるわけだ。

n (CO2) + 2n H2O  ー光→  n(CH2O) + n O2 + n H2O

関連

  • 化学合成
  • クロロフィル
  • 葉緑体
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