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6CO2 + 6H2O +光エネルギー→C6H12O6 + 6O2
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光合成中の反応物は、二酸化炭素、水、および光エネルギーです。光合成の生成物はグルコースと酸素です。
光合成は、光依存反応とカルバンサイクルの2つの段階で行われます。光依存反応は、葉緑体のチラコイド膜で発生します。これらの反応は、光エネルギーを使用して、水を酸素に変換し、ATPとNADPHを生成します。 ATPとNADPHは、カルバンサイクルで使用されるエネルギーキャリア分子です。
カルバンサイクルは、葉緑体の間質で発生します。このサイクルは、光依存反応からATPとNADPHを使用して、二酸化炭素をグルコースに変換します。
光合成は、地球上の生活にとって重要なプロセスです。それは、植物が生き残るために必要な食物を生産するプロセスです。また、酸素が大気中に放出されるプロセスでもあります。光合成がなければ、地球上の生命は不可能です。
光合成の2つの段階のより詳細な説明を次に示します。
光依存反応
光依存反応は、葉緑体のチラコイド膜で起こります。これらの反応は、光エネルギーを使用して、水を酸素に変換し、ATPとNADPHを生成します。
- 光依存反応の最初のステップは、クロロフィルによる光エネルギーの吸収です。クロロフィルは、葉緑体のチラコイド膜に見られる緑色の色素です。
- 光エネルギーは、水分子を水素と酸素原子に分割するために使用されます。
- 水素原子は、NADP+をNADPHに減らすために使用されます。
- 酸素原子は大気中に放出されます。
カルバンサイクル
カルバンサイクルは、葉緑体の間質で起こります。このサイクルは、光依存反応からATPとNADPHを使用して、二酸化炭素をグルコースに変換します。
- カルバンサイクルの最初のステップは、二酸化炭素の固定です。二酸化炭素は大気中に存在するガスです。
- 二酸化炭素は、リブロース-1,5-ビスリン酸（RUBP）の分子に固定されています。
- 次に、RUBPは3-ホスホグリセリ酸（3-PGA）の2つの分子に分割されます。
-3-PGA分子は、グリセルアルデヒド-3-リン酸（G3P）に還元されます。
-G3P分子は、グルコースを合成するために使用されます。
カルバンサイクルは、何度も何度も繰り返すことができる周期的なプロセスです。これにより、植物はグルコースと酸素を継続的に生成できます。
