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植物は光エネルギーをどのように化学エネルギーに変換しますか?

植物は光合成の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: 植物細胞の緑色の色素であるクロロフィルは、主に赤と青の波長で、太陽からの光エネルギーを吸収します。

* 電子輸送チェーン: クロロフィルの吸収された光エネルギー励起物電子は、葉緑体のチラコイド膜に埋め込まれた一連のタンパク質複合体を通過します。

* ATP生産: 励起された電子からのエネルギーは、チラコイド膜を横切ってプロトンをポンピングするために使用され、濃度勾配が生成されます。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)の生成を促進します。

* NADPH生産: 励起された電子は、NADP+を次の段階で使用する高エネルギー電子キャリアであるNADPHにも減らします。

2。光に依存しない反応(カルバンサイクル):

* 炭素固定: 大気からの二酸化炭素は、酵素Rubiscoによってリブロースビスリン酸(RUBP)と呼ばれる5炭素糖分子に組み込まれています。このプロセスは、炭素固定として知られています。

* 砂糖生産: 新しく形成された6炭素分子は不安定で、2つの3炭素分子に分割されます。これらの分子は、ATPからのエネルギーと光依存反応で生成されるNADPHの還元力を使用して、6炭素糖であるグルコースに変換されます。

* rubpの再生: 3炭素分子のいくつかは、RUBPを再生するために使用され、サイクルの継続を可能にします。

要約:

*光エネルギーはクロロフィルによって吸収され、ATPとNADPHの作成に使用されます。

* ATPとNADPHは、二酸化炭素をグルコースに変換するために必要なエネルギーと還元力を提供します。

*グルコースは、日光に由来する化学エネルギーを蓄積する高エネルギー分子です。

この化学エネルギーは、次のようなさまざまなプロセスに植物によって使用されます:

*成長と開発

*複製

*呼吸(グルコースからエネルギーを放出する)

*病原体に対する防御

光合成は、ほとんどの食物鎖の基礎を提供し、呼吸する酸素を生成するため、地球上の生命に不可欠です。

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