生命科学Ⅱ›細胞と物質代謝

光合成

Photosynthesis

光から食物を作る
🌿 光合成 = 太陽エネルギーでブドウ糖製造
①植物は光エネルギーを化学エネルギー(ブドウ糖)に変換
②場所:葉緑体(クロロフィルが光を吸収)
③明反応(光必要)+ カルビン回路(CO₂固定)の2段階
光合成過程の可視化
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💡 光の強さを変えてみよう
①光が強いほど明反応が活発 → ATP·NADPH生成増加
②しかし一定以上では増加しない → 「光飽和点」
③光飽和点以後はCO₂濃度や温度が制限要因
核心公式
光合成全反応式
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
光エネルギーで二酸化炭素と水をブドウ糖と酸素に変換

光合成段階

📊明反応 vs カルビン回路
区分明反応カルビン回路
場所チラコイド膜ストロマ
光の必要性O(必須)X(直接不要)
入力H₂O·光CO₂·ATP·NADPH
産物ATP·NADPH·O₂G3P(→ ブドウ糖)
反応光リン酸化·水分解CO₂固定·炭素還元
光合成 vs 細胞呼吸

光合成 vs 呼吸

📊光合成と細胞呼吸の比較
区分光合成細胞呼吸
場所葉緑体ミトコンドリア
反応CO₂+H₂O → ブドウ糖+O₂ブドウ糖+O₂ → CO₂+H₂O
エネルギー光 → 化学エネルギー化学 → ATP
生物植物·藻類ほぼ全ての生物
総まとめ
光合成の核心
6CO₂ + 6H₂O + 光エネルギー → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
葉緑体で光エネルギーを化学エネルギーに変換
🎯 試験ポイント
①明反応:チラコイド·水分解(H₂O → O₂)·ATP/NADPH生成
②カルビン回路:ストロマ·CO₂固定·G3P生成(ブドウ糖の原料)
③光飽和点:光強度を上げても光合成速度が増えない
④光補償点:光合成速度=呼吸速度(見かけのO₂変化=0)
⑤制限要因:光強度·CO₂濃度·温度