光合成は、植物や他の生物が糖の形で化学エネルギーを作るために使用する一連の化学反応です。他の化学反応と同様に、光合成には反応物と生成物があります。全体として、光合成の反応物は二酸化炭素と水ですが、光合成の生成物は酸素とブドウ糖 (糖の一種) です。
ここでは、光合成の生成物と反応のバランスの取れた方程式を詳しく見ていきます。
光合成の反応物は二酸化炭素と水であり、生成物はブドウ糖と酸素です。
光合成のバランスの取れた化学式
光合成は実際には多くの化学反応を伴いますが、正味の均衡方程式は、6 モルの二酸化炭素が 6 モルの水と反応して、1 モルのグルコースと 6 モルの酸素を生成することです。太陽からの光は、反応の活性化エネルギーを提供します。光が平衡方程式に反応物としてリストされることもありますが、通常は省略されます。
6 CO2 + 6 H2 O → C6 H12 O6 + 6 O2
二酸化炭素 + 水 + 光 → グルコース + 酸素
光合成産物の詳細
光合成は、光依存反応と光非依存反応に分類される一連のステップで発生します。これらの反応の反応物と生成物を合計すると、光合成の全体的な方程式が得られますが、各段階の入力と出力を知っておくとよいでしょう。
光依存性反応
光依存反応または光反応は、特定の波長の光を吸収して、アデノシン三リン酸 (ATP) を生成し、ニコチンアミド アデニン ジヌクレオチドリン酸 (NADPH) を還元します。光反応は、葉緑体チラコイド膜で発生します。光依存反応の全体的なバランスの取れた方程式は次のとおりです。
2 H2 O + 2 NADP + 3 ADP + 3 Pi + 光 → 2 NADPH + 2 H + 3 ATP + O2
光に依存しない反応
光反応では水が使用されますが、光非依存反応では二酸化炭素が使用されます。光に依存しない反応は、暗反応とも呼ばれます。これらの反応は暗闇を必要としませんが、進行するために光に依存しません.植物、藻類、シアノ バクテリアでは、暗い反応はカルビン サイクルと呼ばれます。細菌は、逆クレブス回路など、さまざまな反応を使用します。
植物における光に依存しない反応 (カルビン サイクル) の全体的なバランスの取れた方程式は次のとおりです。
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H → C3 H6 O3 -リン酸塩 + 9 ADP + 8 Pi + 6 NADP + 3 H2 O
最後に、カルビン回路からの 3 炭素生成物は、炭素固定の過程でグルコースになります。
その他の光合成産物
グルコースは光合成の直接産物ですが、植物は糖のほとんどを他の化合物に変換します.これらは間接製品です。グルコース単位を結合すると、デンプンとセルロースが形成されます。セルロースは構造材料です。植物はでんぷんを蓄えるか、それをフルクトース (別の砂糖) に結合してスクロース (テーブル シュガー) を形成します。
そうでないもの 光合成の産物?
試験では、どの化学物質がそうでないかを特定する必要があるかもしれません 光合成の産物。全体的なプロセスについて、「グルコース」または「酸素」以外の答えを選択してください。明反応と暗反応の全体的な反応物と生成物を知っておくとよいでしょう。それらについて尋ねられた場合に備えてです。光反応の生成物は、ATP、NADPH、プロトン、および酸素です。暗反応の生成物はC3 H6 O3 -リン酸塩、ADP、無機リン酸塩、NADP、および水。
光合成はどこで行われますか?
光合成の反応物と生成物を知ることに加えて、さまざまな生物のどこで光合成が行われるかを知る必要があるかもしれません.
- 植物では、光合成は葉緑体と呼ばれるオルガネラで行われます。光合成原生生物には葉緑体も含まれています。葉には、植物の葉緑体が最も多く含まれています。植物は、葉の気孔からの拡散によって二酸化炭素を取得します。水は根から来て、木部を通って葉に移動します。葉緑体のクロロフィルは太陽エネルギーを吸収します。光合成による酸素は、葉の気孔から植物の外に出ます。
- 光合成は原形質膜の光合成細菌で行われます。クロロフィルまたは関連色素がこの膜に埋め込まれています。
参考文献
- Bidlack, J.E.;スターン、KR。 Jansky、S.（2003）。 植物生物学入門 .ニューヨーク:マグロウヒル。 ISBN 978-0-07-290941-8.
- ブランケンシップ、R.E. （2014）。 光合成の分子機構 (第 2 版)。ジョン・ワイリー＆サンズ. ISBN 978-1-4051-8975-0.
- Reece J.B. 他（2013）。 キャンベル生物学 .ベンジャミン・カミングス。 ISBN 978-0-321-77565-8.
