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光合成生物は、エネルギーを化学エネルギーにどのように変換しますか?

光合成生物は、光合成と呼ばれるプロセスを通じて光エネルギーを化学エネルギーに変換します 。このプロセスには、2つの主要な段階が含まれます。

1。光依存反応:

* 光吸収: 葉緑体のクロロフィルおよびその他の色素は光エネルギーを吸収します。

* 電子輸送チェーン: クロロフィル分子の吸収された光エネルギー励起物は、電子輸送鎖を通過する原因となります。

* ATP生産: 電子輸送チェーンから放出されるエネルギーは、膜を横切ってプロトンをポンピングし、プロトン勾配を作成するために使用されます。この勾配は、細胞の主要なエネルギー通貨であるATP(アデノシン三リン酸)を生成するために使用されます。

* NADPH生産: 電子輸送チェーンは、NADP+をNADPHに削減します。これは、高エネルギー電子担体です。

2。光に依存しない反応(カルバンサイクル):

* 炭素固定: カルバンサイクルは、光依存反応で生成されたATPとNADPHのエネルギーを使用して、大気から二酸化炭素(CO2)を糖分子(グルコース)に変換します。

* 削減: 二酸化炭素はグルコースに還元されます。つまり、電子が添加されます。

* 再生: カルバンサイクルは、開始分子であるリブロースビスリン酸(RUBP)を再生し、より多くの二酸化炭素を受け入れることができます。

化学エネルギー変換:

クロロフィルによって吸収される光エネルギーは、最終的に化学結合を作成するために使用されます グルコース分子で。 グルコースには、細胞の呼吸を通じて放出できるかなりの量の潜在的な化学エネルギーが含まれており、生物の生命プロセスにエネルギーを提供します。

ここに簡単なアナロジーがあります:

光エネルギーを火に点火する火花として想像してください。 火災はエネルギーを放出し、その後、食物を調理するために使用されます(グルコースに保存された化学エネルギー)。

要約:

光合成生物は、光エネルギーを捕獲し、グルコース分子の結合に保存された化学エネルギーに変換します。 このプロセスは、ほぼすべての食物鎖の基礎を提供するため、地球上の生活に不可欠です。

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