1。光依存反応:
* 場所: 葉緑体のチラコイド膜。
* 入力: 日光、水(h₂o)
* 出力: ATP(エネルギー担体)、NADPH(還元剤)、酸素(O₂)副産物として。
手順:
* 光化学系II(PSII): クロロフィル中の軽いエネルギー励起子電子により、より高いエネルギーレベルに移動します。これらの励起電子は、水分子を分割するために使用され、酸素と水素イオン(H⁺)を放出します。
* 電子輸送チェーン: 励起された電子は、一連のタンパク質複合体を通過し、ヒオンをチラコイド管腔にポンプで送るために使用されるエネルギーを放出します。これにより、濃度勾配が作成されます。
* 光化学系I(psi): 光エネルギーは再びクロロフィルの電子を励起し、さらに高いエネルギーレベルに向上させます。これらの電子はNadp⁺に伝達され、それは水素イオンを拾い上げてNADPHになります。
* ATPシンターゼ: チラコイド膜を横切るH⁺イオンの濃度勾配は、このエネルギーを使用してADPと無機リン酸からATPを生成するタンパク質複合体であるATPシンターゼを駆動します。
2。光に依存しない反応(カルバンサイクル):
* 場所: 葉緑体の間質。
* 入力: co₂、atp、nadph
* 出力: グルコース(c₆h₁₂o₆)、adp、nadp⁺
手順:
* 炭素固定: 大気からのCOは、RUBP(リブロースビスリン酸)と呼ばれる5炭素分子に組み込まれています。この反応は、酵素Rubiscoによって触媒されます。
* 削減: 得られた6炭素分子は、3-PGAと呼ばれる2つの3炭素分子にすぐに分解されます。 ATPとNADPHは、糖分子である3-PGAをG3P(グリセルアルデヒド-3-リン酸)に減らすために使用されます。
* 再生: G3Pのほとんどは、RUBPを再生するために使用され、炭素固定の別のサイクルに参加できます。いくつかのG3P分子は、グルコースや他の有機化合物を合成するために使用されます。
全体として、光合成は次のように要約できます。
* 6co₂ +6H₂O +軽いエネルギー→C₆H₁₂O₆ +6o₂
これは、6分子の二酸化炭素と6分子の水分分子が光エネルギーの存在下で使用され、1分子のグルコースと6分子の酸素を生成することを意味します。
注: 光合成は、多くの仲介手順を伴う複雑なプロセスです。上記の詳細な説明は、関連する主な反応の簡略概要を示しています。