光合成における光反応と暗反応

著者: Laura McKinney
作成日: 4 4月 2021
更新日: 15 5月 2024
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この記事で説明する2つの用語は明暗の光合成反応であり、合理的な人が自分で検出できないいくつかの違いがあります。それらには意味と働きがあり、興味深い読み物になります。このようなすべてのタイプの主な違いは、次の方法で説明されます。光依存性反応は、光エネルギーを使用して、光合成の次の段階に必要な2つの分子、エネルギー貯蔵分子ATPと還元電子キャリアNADPHを作成します。暗い反応は、これらの有機エネルギー分子(ATPおよびNADPH)を利用します。この応答サイクルはカルビンベニソンサイクルとも呼ばれ、間質で発生します。


内容:光合成における光反応と暗反応の違い

  • 比較表
  • 光合成における光反応とは何ですか?
  • 光合成における暗反応とは何ですか?
  • 主な違い

比較表

区別の基礎光合成における光反応光合成における暗反応
ロケーション葉緑体のグラナで常に起こる常に葉緑体の間質で行われます。
プロセス光エネルギーを使用して、光合成の次の段階に必要な2つの分子、エネルギー貯蔵分子ATPと還元電子キャリアNADPHを作成します。これらの有機エネルギー分子ATPおよびNADPHを利用してください。この応答サイクルは、カルビンベニソンサイクルとも呼ばれます。
要件photosystem 1およびphotosystem 2などのプロセスが必要です。光を必要としないでください。光システムの要件はありません。
製品水の光分解が起こるため、酸素が放出されます。光分解のプロセスは行われず、二酸化炭素が吸収されます

光合成における光反応とは何ですか?

光依存性反応は、光エネルギーを使用して、光合成の次の段階に必要な2つの分子、エネルギー貯蔵分子ATPと還元電子キャリアNADPHを作成します。植物では、葉緑体と呼ばれる細胞小器官のチラコイド膜で光反応が起こります。光合成では、チラコイド膜で光依存反応が起こります。チラコイド膜の内側はルーメンと呼ばれ、チラコイド膜の外側は間質であり、そこで光に依存しない反応が起こります。チラコイド膜には、光応答を触媒する膜タンパク質複合体が含まれています。チラコイド膜には4つの主要なタンパク質複合体があります:光化学系II(PSII)、シトクロムb6f複合体、光化学系I(PSI)、およびATPシンターゼ。これらの4つの化合物が連携して最終的に製品ATPとNADPHを作成します。 2つの光化学系は、色素(主に葉の緑色に関与するクロロフィル)を介して光エネルギーを吸収します。光依存性反応は、光化学系IIで始まります。 PSIIの反応中心にあるクロロフィルa分子が光子を吸収すると、この分子の電子がより高いエネルギーレベルに達します。原子のこの状態は非常に不安定であるため、電子は分子間で移動して、電子輸送連鎖(ETC)と呼ばれる酸化還元反応の連鎖を作成します。電子の流れはPSIIからシトクロムb6f、PSIに進みます。 PSIでは、電子は別の光子からエネルギーを取得します。最終的な電子受容体はNADPです。酸素の光合成では、最初の電子供与体は水であり、廃棄物として酸素を生成します。無酸素発生光合成では、さまざまな電子供与体が使用されます。他の反応よりも時間がかかるため、日中にのみ発生します。


光合成における暗反応とは何ですか?

暗い反応は、これらの有機エネルギー分子(ATPおよびNADPH)を利用します。この応答サイクルはカルビンベニソンサイクルとも呼ばれ、間質で発生します。 ATPはエネルギーを提供し、NADPHはCO2(二酸化炭素)を炭水化物に固定するために必要な電子を提供します。光合成は、太陽光からのエネルギーを使用して開始し、物事を開始しますが、砂糖の生産を完了するために日光を必要としない暗い反応で終わります。カルビンサイクルでは、光反応からのATPとNADPHを使用して糖が生成されます。植物の光合成は葉緑体で行われます。光合成には、光に依存する反応と、光によって直接エネルギーを与えられない反応が含まれます。光合成光反応では、光のエネルギーはATPの「高エネルギー」リン酸無水物結合として保存され、NADPHの出力を低下させます。光合成光反応の原因となるタンパク質と色素は、チラコイド(グラナディスク)膜に関連付けられます。ここでは、光反応経路については説明しません。以前に光合成の「暗反応」経路と呼ばれていたカルビンサイクルは、炭素反応経路と呼ばれるようになりました。この経路では、ATPの〜P結合の切断の自由エネルギー、およびNADPHの出力の低下を使用して、CO2を固定および削減し、炭水化物を形成します。酵素とカルビンサイクルの中間体は、葉緑体間質、ミトコンドリアマトリックスにやや類似したコンパートメントにあります。これらの反応は夜間にのみ発生するため、名前が付けられます。

主な違い

  1. 光依存性反応は、光エネルギーを使用して、光合成の次の段階に必要な2つの分子、エネルギー貯蔵分子ATPと還元電子キャリアNADPHを作成します。暗い反応はこれらの有機エネルギー分子ATPおよびNADPHを利用し、この応答サイクルはカルビンベニソンサイクルとも呼ばれ、間質で発生します。
  2. 光合成における光反応は、葉緑体のグラナで常に起こります。一方、暗い反応は葉緑体の間質で常に起こります。
  3. 光反応は日中に行われるため、光化学系1や光化学系2などのプロセスが必要です。一方、暗反応には光が必要ないため、光化学系の要件はありません。
  4. 光反応の過程で、水の光分解が発生し、したがって、進行中の活動により酸素が放出されます。一方、暗反応のプロセス、光分解のプロセスは行われず、活動中に二酸化炭素が吸収されます。
  5. NADPHとATPは、光反応中に生成されます。これは、他のアクティビティの実行に役立ち、暗反応の基礎になります。一方、NADPHは減少し、暗反応中にグルコースが生成されます。