光合成の反応過程を高1レベルで教えてください

質問

今光合成の反応過程をテスト勉強しているんですが
全く理解できません…(T^T)

難しい言葉がたくさんあっ私には理解できません

こんなバカでもわかるように
0から光合成の反応過程を簡単に教えていただけないでしょうか？

回答No.3

aries_1 · ベストアンサー

No.1です。
遅くなりましたが、説明の続きです。

始める前に訂正があります。
チラコイドはストロマを覆う膜だと書きましたが、それは忘れて下さい。
正しくは、チラコイドは葉緑体の中に入っている粒々です。
そして、ストロマは内膜(葉緑体の二重膜のうち、内側にあるもの)とチラコイドの外側の間の空間を満たす液体部分のことです。
間違えてすみませんでしたm(__)m

～ストロマ関係～
ストロマ:カルビン・ベンソン回路に関係する酵素を含む液体部分のことです。

カルビン・ベンソン回路:NADPH2やATPを消費してグルコースを作る回路です。

カルビン・ベンソン回路のスタートは、PGA(ホスホグリセリン酸)です。
PGAは炭素数が3個の物質(C3化合物)です。

(1)PGA→GAPへの反応
この反応では、系Iで作ったNADPH2からH2を分離し、また、先程チラコイドで作ったATPを分解して得たエネルギーを使ってPGAとH2をくっつけます。
化学式で表すと、「12PGA+12H2→12GAP」となります。

なお、後に取り残されたNADPはチラコイド内部に戻り、再利用されます。

(2)GAP→RuBPへの反応
書き忘れましたが、GAPは炭素数が3の、C3化合物です。
ここでは、「12GAP→6RuBP+C6H12O6」という反応が起こります。
RuBP(リブロース二リン酸)は炭素数が5のC5化合物です。

まず、GAPからC6H12O6(グルコース)が分離します。
グルコースにならずに残った物は、ATPを分解して得たエネルギーを使って、RuBPに変わります。

(3)RuBP→PGAへの反応
ここでは、「6RuBP+6CO2→12PGA」という反応により、PGAが生成されます。
この時式にあるように、外界から取り入れたCO2を使います。

これで再びPGAが出来ましたので、(1)→(2)→(3)→(1)→…というようにグルグルと回路を回っていきます。

まとめると、ストロマではカルビン・ベンソン回路により、チラコイドで作った産物を用いてグルコース(糖)を生産します。
なお、カルビン・ベンソン回路はクロロフィルは関係しませんので、太陽の光が無くても反応が進みます。

なお、できたグルコースは、葉緑体内でデンプンとなり、葉に貯まったり、師管で他の場所で使われたりします。

後半は以上です。
すみませんが、反応経路は覚えてください。
それは仕方がないです。
とりあえず、まとめに書いたことは理解しておいてください。

補足:チラコイドでは、系II→系Iというように数字の順番を見ると、2→1と逆になっているのを不思議に思われるかもしれません。
これは、見つかった順番により数字が割り振られているためです。

お礼

大変わかりやすく教えていただき
ありがとうございました！
ちゃんと理解でしました！

これで生物のテストいけそうな気がします！

回答No.2

aries_1

No.1です。
とりあえず、ざっと説明します。

C6H12O6(グルコース):簡単に言えば、「植物のごはん」です。
動物は肉・魚・野菜等、色々な物を食べて栄養源にしていますが、植物は自力で生きるためのごはんとエネルギーを得ることが出来ます。
これが光合成の役割です。

このように、何も食べなくても自分で栄養源を作れる生物を「独立栄養生物」といいます。
また、栄養源を自力で作れず、外界から摂るしかない生物を「従属栄養生物」といいます。
この二つはそのうち習いますので、今のうちに覚えておくと楽です。

～チラコイド関係～
チラコイドというのは、ストロマの周りを覆う「膜」で、クロロフィル等の光合成色素を含んでいます。
ここでは、太陽の光を利用して反応を起こします。

光化学系II(以下、系II):チラコイドでの反応に関係するタンパク質の一つです。
太陽の光が当たると、ここに含まれるクロロフィルが活性型クロロフィルに変化します。
かみ砕けば、クロロフィルが元気になります。
すると、系IIから高いエネルギーを持った電子(高エネルギー電子)が放出されます。
その際、活性型クロロフィルは、ただのクロロフィルに戻ります。
すると、その勢いで水が分解され、酸素と水素イオン(H+)と電子が飛び出します。
酸素は有毒なので外界に放出され、H+は適当に広がります。
また電子は系IIが吸収します。

系IIに放出された高エネルギー電子は、電子伝達系という回路に突入します。
ここを高エネルギー電子が通るのですが、その際、少しずつエネルギーを放出します。
そのエネルギーを利用して、水の分解で生じたH+がチラコイド内部にある空間に流し込まれます。
すると、チラコイド内部からストロマに向かってH+がATP合成酵素を通って流れ込みます。
この時の勢いによりATPが合成されます。

光化学系I(以下、系I):系IIに続くタンパク質です。
この中にも、クロロフィル等が入っています。

太陽の光が当たると、系Iの中のクロロフィルも活性型クロロフィルになります。
系Iでは、電子伝達系を無事通り抜けてきた電子をキャッチすると同時に高エネルギー電子を放出します。
その際活性型クロロフィルは、ただのクロロフィルに戻ります。
そして、電子伝達系でストロマに流れ込んだH+が放出された電子と共に水素受容体(NADP)に渡され、NADPはNADPH2になります。

水素受容体(NADP):水素を別の場所へ持っていく「運び屋」です(クエン酸回路等にも存在します)

結局チラコイドでは、ATPとNADPH2が出来ました。
これらはストロマにあるカルビン・ベンソン回路で使います。

以上前半は終了です。
後半はもう少しお待ち下さい。

回答No.1

aries_1

過程の説明は教科書に載っているのが、一番簡潔で分かりやすいかと思います。

用語が難しくて分からないんですよね？
ならば、分からない用語を解説すれば理解できますか？

補足

はい。たぶんわかると思います

C6H12O6だとか
水素受容体だとか
ベンソン回路だとか
結局チラコイドとストロマがやってることの
ちがいだとかよくわかりません