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光合成の2つの部分
光依存反応と光非依存反応は、光合成中に発生する2つの連続した反応です。
キーポイント
- 光依存反応では、日光からのエネルギーがクロロフィルによって吸収され、ATPやNADPHなどの電子キャリア分子の形で化学エネルギーに変換されます。
- 光エネルギーは光システムで利用されますIとIIは、どちらも葉緑体のチラコイド膜に存在します。
- 光に依存しない反応（カルビン回路）では、光の間に集められた化学エネルギーを使用して、二酸化炭素から炭水化物分子が組み立てられます。依存反応。
重要な用語
- 光システム：葉緑体で活性な2つの生化学システムのいずれかtは光合成の一部です。
光合成は2つの連続した段階で行われます：
- 光依存反応;
- 光-独立した反応、またはカルビン回路。
光依存反応
名前のとおりつまり、光依存反応には日光が必要です。光依存反応では、日光からのエネルギーがクロロフィルによって吸収され、電子キャリア分子NADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）およびエネルギー通貨分子ATP（アデノシン三リン酸）の形で蓄積された化学エネルギーに変換されます。光依存反応は、葉緑体内のグラナム（チラコイドのスタック）のチラコイド膜で起こります。
光合成の2つの段階：光合成は、光依存反応とカルビン回路（光非依存反応）の2つの段階で行われます。チラコイド膜で起こる光依存性反応は、光エネルギーを使用してATPとNADPHを生成します。ストロマで起こるカルビン回路は、これらの化合物に由来するエネルギーを使用して、CO2からGA3Pを生成します。
光化学系
光化学系IおよびII ：上記で説明したように、光化学系光から集められたエネルギーで電子を操作します。
光エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスは、光化学系と呼ばれる多タンパク質複合体で行われます。チラコイド膜には、光化学系II（PSII）と光化学系I（PSI）の2種類の光化学系が埋め込まれています。各フォトシステムは、電子を励起することによって太陽光からエネルギーを取り込む上で重要な役割を果たします。これらのエネルギーを与えられた電子は、光に依存しない反応に電力を供給する「エネルギーキャリア」分子によって輸送されます。
光システムは、集光複合体と反応中心で構成されています。集光性複合体の色素は、反応中心にある2つの特別なクロロフィル a 分子に光エネルギーを渡します。光はクロロフィル a ペアから電子を励起し、それが一次電子受容体に渡されます。次に、励起された電子を交換する必要があります。光化学系IIでは、電子は水の分解から発生し、酸素を廃棄物として放出します。フォトシステムIでは、電子は葉緑体の電子伝達系から来ます。
2つのフォトシステムは、低エネルギー電子供給の異なるソースを酸化し、エネルギーを与えられた電子を異なる場所に送り、異なる波長の光に応答します。 。
光に依存しない反応
光に依存しない反応またはカルビン回路では、光依存反応は、二酸化炭素分子から炭水化物を形成するエネルギーを提供します。光に依存しない反応は、プロセスの周期的な性質から、カルビン回路と呼ばれることもあります。
光に依存しない反応は反応物として光を使用しませんが（その結果、日中に発生する可能性があります）または夜）、それらは機能するために光依存反応の生成物を必要とします。光に依存しない分子は、エネルギー担体分子であるATPとNADPHに依存して、新しい炭水化物分子の構築を推進します。エネルギーが伝達された後、エネルギーキャリア分子は光依存反応に戻り、より多くのエネルギーを与えられた電子を取得します。さらに、光に依存しない反応のいくつかの酵素は光によって活性化されます。
答え
光合成のメカニズムは2つの段階に分けることができます
1。軽い反応 2。二酸化炭素固定/炭素同化（以前は暗反応と呼ばれていました。）
光合成のメカニズムに2つの相が存在することが、 Blackman （1905）
によって最初に報告されました。 光反応、光合成色素は放射エネルギーを吸収し、一連の光化学反応を受けて変換します エネルギーを化学エネルギーに閉じ込めました。 NADPHとATPの形で保存されます。 これらの2つの化合物は、「同化力」を構成します。 光反応は光に依存し、葉緑体のグラナで発生します。
二酸化炭素の固定では、光反応で生成された同化作用が利用されます。 一連の生化学反応によって炭水化物を還元するため。 この段階は光とは無関係であり、葉緑体のストロマで発生します。