主な違い – 光と闇の反応
明反応と暗反応は、植物の光合成中に発生する 2 種類の連続したプロセスです。明反応は葉緑体のチラコイド膜で発生し、暗反応は葉緑体の間質で発生します。太陽光からの光エネルギーは、光合成の光反応中にクロロフィルによって捕捉されます。暗反応は、さまざまな酵素によって触媒されます。 主な違い 明反応と暗反応の間の明反応は光合成の第 1 段階であり、ATP と NADPH を生成するために光エネルギーを閉じ込めますが、暗反応は光合成の第 2 段階であり、ATP と NADPH からエネルギーを使用してグルコースを生成します。光反応により生成されるNADPH。
この記事では、
1. 軽い反応とは
– 定義、特性、機能
2. ダーク リアクションとは
– 定義、特性、機能
3. 明るい反応と暗い反応の違いは何ですか 
軽い反応とは
光反応は光合成の最初の段階で、クロロフィルと呼ばれる色素が太陽光のエネルギーを閉じ込めて ATP と NADPH を生成します。光反応は、葉緑体のチラコイド膜で起こります。光反応は太陽光に依存するため、太陽光の存在下でのみ発生します。クロロフィルAとBは、明反応に関与する主要なタイプのクロロフィルです。クロロフィル A は主要な色素捕捉光エネルギーであり、クロロフィル B は補助色素であり、光を捕捉してクロロフィル A に渡します。クロロフィル A によって捕捉されたエネルギーは、光化学系 II (PS II) および光化学系 I (PSI) に渡されます。高エネルギー電子の形で。放出された PS II は、水分子を酸素分子に分解して電子を取り込み、高エネルギー電子を生成します。この電子は、一連の電子キャリアを介して PS I に転送されます。PS II での水の分解は、光分解と呼ばれます。 PS I はまた、太陽光のエネルギーによって高エネルギー電子を生成します。これらの電子は、酵素、NADP レダクターゼによる NADPH の形成に使用されます。 ATP シンターゼは、ATP を生成するために光分解によって生成される H イオンを利用します。光の反応は 図 1 に示されています .
図 1:光の反応
ダーク リアクションとは
暗反応は光合成の第 2 段階で、明反応で生成された ATP と NADPH のエネルギーからグルコースを生成します。葉緑体の間質で発生します。暗反応は、C3 サイクルと C4 サイクルの 2 つの反応メカニズムで発生します。 C3 サイクルはカルビン サイクルと呼ばれ、C4 サイクルはハッチスタック サイクルと呼ばれます。カルビンサイクルは 3 つのステップで発生します。最初のステップでは、二酸化炭素がリブロース 1,5-ビスリン酸に固定され、不安定な炭素数 6 の化合物が形成されます。これが加水分解されて、炭素数 3 の化合物である 3-ホスホグリセレートになります。この過程に関与する酵素が rubisco です。ルビスコの異化の不完全性により、光呼吸は低濃度の二酸化炭素の存在下で発生します。第 2 段階では、ヘキソースリン酸を生成するために、3-ホスホグリセレートの一部が還元されます。残りの 3-ホスホグリセレートは、リブロース 1,5-リン酸のリサイクルに使用されます。
C4 サイクルでは、二酸化炭素の二重固定が観察され、光合成の効率が高まります。カルビン回路に入る前に、二酸化炭素はホスホエノール ピルビン酸に固定され、4 つの炭素化合物であるオキサロ酢酸を形成します。オキサロ酢酸はリンゴ酸に変換され、二酸化炭素を除去してカルビン回路に入るために束鞘細胞に移動します。カルビン サイクルは 図 2 に示されています .
図 2:カルビン サイクル
明るい反応と暗い反応の違い
発生
軽い反応: 光反応は葉緑体のチラコイド膜で起こります。
暗い反応: 暗反応は葉緑体の間質で起こります。
ライト
軽い反応: 光の反応は太陽光に依存します。
暗い反応: 暗反応は太陽光とは無関係です。
顔料
軽い反応: クロロフィルは、光反応に関与する色素です。
暗い反応: 暗反応には色素は関与していません。
光分解
軽い反応: 光反応中に PS II で光分解が起こります。
暗い反応: 暗反応中に光分解は起こりません。
酸素/二酸化炭素
軽い反応: 光反応中に酸素が放出されます。
暗い反応: 二酸化炭素は暗反応中に固定されます。
結果
軽い反応: ATP と NADPH は明反応中に生成されます。
暗い反応: グルコースは、光反応で生成された ATP と NADPH からのエネルギーを使用して生成されます。
結論
明反応と暗反応は、光合成に関与する 2 つの段階の反応です。光反応は、葉緑体のチラコイド膜で起こります。太陽光のエネルギーはクロロフィルによって捕捉され、捕捉されたエネルギーは ATP と NADPH の生成に使用されます。これらの ATP と NADPH は、暗反応でのグルコースの生成に使用されます。暗い反応は、酵素の関与により、葉緑体の間質で発生します。 C3 サイクルと C4 サイクルの 2 つの方法で発生します。 C4 サイクルは C3 サイクルより効率的です。明反応と暗反応の主な違いは、光合成への寄与です。
参考:
1. Berg、Jeremy M.「光合成の光反応」生化学。第5版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017.4.17.
2.バーグ、ジェレミー M.「カルビン サイクルは、二酸化炭素と水からヘキソースを合成します。」生化学。第5版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017.4.16.
3.ロディッシュ、ハーヴィー。 「光合成中の CO2 代謝」。分子細胞生物学。
