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光合成中に光エネルギーは化学物質にどのように変換されますか?

光合成中に光エネルギーが化学エネルギーにどのように変換されるかの内訳は次のとおりです。

1。軽いエネルギーのキャプチャ:

* クロロフィル: このプロセスは、植物細胞内の葉緑体に見られる緑色の色素であるクロロフィルから始まります。クロロフィルは、主に赤と青の波長で光エネルギーを吸収し、緑色の光を反射します(これが植物が緑色に見える理由です)。

* 光化学系: クロロフィル分子は、光化学系と呼ばれるクラスターに組織されています。 2つの主なタイプがあります。光化学系II(PSII)と光化学系I(PSI)です。

* 励起: クロロフィル分子が光エネルギーを吸収すると、分子内の電子が励起され、より高いエネルギーレベルに移動します。

2。電子輸送チェーン:

* 水の分割: PSIIの興奮した電子は、電子輸送チェーンに沿って渡されます。 これらの電子を置き換えるために、水分子が分割され、酸素が副産物として放出されます(これは、私たちが呼吸する酸素が生まれる場所です)。

* エネルギー伝達: 電子が鎖を下に移動すると、エネルギーが失われます。このエネルギーは、膜全体にプロトン(H+)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。

* ATP生産: プロトン勾配は、細胞の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。

3。炭素固定:

* 光依存反応: 上記のプロセス(光吸収、電子輸送、およびATP産生)は、光依存反応と呼ばれます。

* 光に依存しない反応(Calvin Cycle): ATPからのエネルギーは、PSIからの電子とともに、カルバンサイクルに電力を供給するために使用されます。このサイクルは、大気からの二酸化炭素(CO2)を使用して、化学エネルギーを蓄える単純な砂糖であるグルコースを構築します。

概要:

本質的に、光合成には次の変換が含まれます。

* 軽いエネルギー クロロフィルによって捕獲され、電子を励起するために使用されます。

* 電子輸送 ATPとNADPH(別のエネルギーキャリア)を生成するために使用されるエネルギーを放出します。

* 化学エネルギー ATPおよびNADPHに保存されているのは、二酸化炭素をグルコースに変換するために使用されます。これは、植物が成長やその他のプロセスに使用できる化学エネルギーの一種です。

キーポイント:

*光合成は、複数のステップを持つ複雑なプロセスです。

*光エネルギーは、ATPとNADPHの形で化学エネルギーに変換されます。

*この化学エネルギーは、二酸化炭素をグルコースに固定するために使用されます。

*光合成は、地球上の生命に不可欠であり、必要な食物と酸素を提供します。

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