呼吸及び光合成の式に関する疑問（高校生物）

質問

呼吸の式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 12H2O + 6CO2
また、光合成の式はこの逆なのですが、

何故両辺から 6H2O を消去しないのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.1

kana_forte · ベストアンサー

ごきげんよう。

数学の方程式でしたら、左辺と右辺の間で係数や変数を消去できたりしますが、
　（ 2x + 4y = 4y -6　　→　　x = -3 ）
呼吸や光合成の反応式の場合は、そういうわけにはいきません。

以下の好気呼吸の反応式は、
　C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 12H2O + 6CO2 + エネルギー

あくまでも「ブドウ糖（C6H12O6）1分子ぶん」と「水（H2O）6分子ぶん」と「酸素（O2）6分子ぶん」が反応すると、エネルギーであるATPが作られ、結果として「水（H2O）12分子ぶん」と「二酸化炭素（CO2）6分子ぶん」が生成されます、ということです。

好気呼吸は大きく分けて3つの回路に分かれていて、

１）解糖系：　　　C6H12O6 → 2*C3H4O3(ピルビン酸) + 2(2H) + 2ATP
２）クエン酸回路：2C3H4O3 + 6H2O → 6CO2 + 10(2H) + 2ATP
３）電子伝達系：　(12(2H)→12H2) 12H2 + 6O2 →　12H2O

というわけで、水が使われる場所と、反応過程で水が生成する場所が違うのです。

ですから、左辺の「水（H2O）6分子」は反応に必要なものであって、
反応で水を使わなかったら、生成する水が少ないだけというわけではないのです。
　C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2
仮にこんな感じで消去してしまったら、好気呼吸反応が成立しないでしょう。

というわけで消去不可。

（簡潔に回答するために上記の説明のなかで詳細を省いている箇所があります。好気呼吸反応についてより詳しく知りたい場合、以下のURLや専門書をご覧ください。）

参考URL：

http://www.fujijuku.net/biollec/6.HTML

お礼

どうもありがとう御座います！！

よく分かりました！
3つの過程での式も、覚えておきたいと思います。

参考URLも見ましたが、詳細に説明があって、参考になりました。

回答No.2

tobitobi123

こんにちは。
No.1の方が，好気呼吸に関して説明をしてくれているので,光合成の説明をします。

光合成は,

まず，チラコイドで
　12H2O　→　24H　＋　6O2
が起こります。
これは,光エネルギーを利用して,Hを取り出す反応です。生じた，H2Oは不要なので捨てます。同時に光エネルギーでATPも合成します。

次に,ストロマで
　24H　＋　6CO2　→　C6H12O6　＋　6H2O
が起こります。
このときの24Hはチラコイドの反応で生じたものです。必要なATPも，その反応で作られたものを使います。

以上の2つの反応が合わさって，光合成となります。

ですから,左辺のH2Oはチラコイドの反応で消費されるH2O，右辺のH2Oはストロマの反応で生じるH2Oなので,別のもとして示されます。

なお,光エネルギー（太陽）でC6H12O6を作り,それを使ってATPを作ることは,太陽のエネルギーをそのままATPにするすばらしいエネルギー変換です。

お礼

どうもありがとう御座います！！

チラコイド及びストロマでの反応は、受験でも大切なので、この機会に是非とも覚えておきたいと思います！

左辺の水と、右辺の水の意味合いが違っていることも、理解できました。

自然はすごい、と思いました。