5分で解ける!代謝(テスト1、第3問)に関する問題
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この動画の問題と解説
問題
解説
図の左に描かれているのは、チラコイドです。
チラコイドでの反応では、最終的にATPや(NADPH + H+)のような物質が生成されます。
図の右に描かれているのはストロマで起こる反応です。
このような反応系を、C3回路、またはカルビン・ベンソン回路といいます。
チラコイドでの反応で生成された物質は、この回路へ送られ、最終的にグルコースが合成されます。
チラコイドで起こる光化学系Ⅱと光化学系統Ⅰ
チラコイドでの反応を、順を追って見ていきましょう。
チラコイドでの反応は、チラコイドに当てられた光が光合成色素に吸収されるところから始まります。
光合成色素は光を受けると活性化します。
この反応を、光化学反応といいました。
活性化した光合成色素は、エネルギーが蓄積したような状態になっています。
活性化状態の光合成色素は、水を水素と酸素に分解します。
このアの反応を、光化学系Ⅱといいます。
光化学系Ⅱによって生成された水素は、水素イオンとしてチラコイドの内側に蓄積されます。
チラコイド内に水素イオンが蓄積されると、チラコイドの外側に対して内側は高濃度の状態になりますね。
すると、受動輸送を担うチラコイド膜上の水素イオンチャネルが、チラコイドの内側から外側へ、水素イオンを輸送するのです。
水素イオンがチラコイドの外へ出ると、NADP+と結合して、NADPH + H+が生成されます。
このイの反応を、光化学系Ⅰといいます。
光化学系Ⅱと光化学系Ⅰを、自分の言葉で説明できるように、整理して覚えましょう。
C3回路の反応はルビスコの働きで始まる
光合成の反応を、図で確認しましょう。
「二酸化炭素の固定」とは、どのような意味でしょうか?
これは、空気中の二酸化炭素を、生体内に取り込むだけでなく、生体内の何らかの物質と結合させて、利用できるようなかたちにするということです。
図のC3回路で、C5と書かれている箇所が分かりますか?
これは、C(炭素原子)を5つもつ物質、RuBP(リブロース二リン酸)を表します。
カルビン・ベンソン回路での反応は、RuBPが酵素XによってCO2と結合するところから始まります。
この酵素を、ルビスコまたはRuBisCOと表します。
ルビスコ(RuBisCO)は、リブロース二リン酸カルボキシラーゼの略です。
次の図を見てください。
これは、光合成の反応の模式図です。
チラコイドでの反応とストロマでの反応を分けて表したものです。