明るい反応と暗い反応の違い - との差

明るい反応と暗い反応の違い

主な違い - 光対暗反応

明反応と暗反応は、植物の光合成中に起こる2種類の逐次プロセスです。光反応は葉緑体のチラコイド膜で起こり、一方、暗反応は葉緑体の間質で起こる。太陽光からの光エネルギーは、光合成の光反応の間にクロロフィルによって閉じ込められます。暗反応は様々な酵素によって触媒されます。の 主な違い 明暗の反応の間に 光反応は、ATPおよびNADPHを生成するために光エネルギーを捕捉する光合成の第一段階であり、一方、暗反応は、光反応から生成されたATPおよびNADPHのエネルギー形態を用いてグルコースを生成する光合成の第二段階である。

この記事では、

1. 光反応とは
      - 定義、特性、機能
2. ダークリアクションとは
      - 定義、特性、機能
3. 明反応と暗反応の違いは何ですか


光反応とは

光反応は光合成の最初の段階であり、クロロフィルと呼ばれる色素によって太陽光のエネルギーを閉じ込めることによってATPとNADPHを生成します。葉緑体のチラコイド膜で光反応が起こります。光反応は太陽光に依存するので、それは太陽光の存在下でのみ起こる。クロロフィルAおよびBは、光反応に関与する主要な種類のクロロフィルである。クロロフィルAは主要な色素捕捉光エネルギーであり、クロロフィルBは光を捕捉してクロロフィルAに到達する補助色素です。クロロフィルAによって捕捉されたエネルギーは光化学系II(PS II)および光化学系I(PSI)に渡されます高エネルギー電子の形で。排出されたPS IIは水分子を分子状酸素に分解し、高エネルギー電子を生成してPS Iに移動させることによって電子を受け取ります。PSIIでの水の分解は光分解と呼ばれます。 PSまた、太陽光のエネルギーで高エネルギーの電子を発生させます。これらの電子は、酵素NADPによるNADPHの形成に使用されます。+ レダクターゼATPシンターゼはHを利用する+ ATPを生成するために光分解によって生成されるイオン。軽い反応は 図1.


図1:軽い反応

ダークリアクションとは

暗反応は、光合成の第二段階であり、光反応で生成されたATPとNADPHのエネルギーからグルコースを生成します。葉緑体の間質に発生します。暗反応は、2つの反応機構、すなわちC3サイクルおよびC4サイクルで起こる。 C3サイクルはカルバンサイクルと呼ばれ、C4サイクルはハッチスタックサイクルと呼ばれる。カルバンサイクルは3つのステップで発生します。第一段階の間に、二酸化炭素はリブロース1,5-ビスホスフェートに固定され、不安定な6炭素化合物を形成し、それは次に3炭素化合物、3-ホスホグリセレートに加水分解される。プロセスに関与する酵素はルビスコです。ルビスコの異化的不完全性のために、光呼吸は低二酸化炭素濃度の存在下で起こる。第二段階の間に、いくつかの3-ホスホグリセレートはヘキソースホスフェートを生成するために還元される。残りの3-ホスホグリセレートはリブロース1,5-ホスフェートのリサイクルに使用される。

C4サイクル中に、二酸化炭素の二重固定が観察され、光合成の効率が高まります。カルバンサイクルに入る前に、二酸化炭素はホスホエノールピルビン酸に固定され、四炭素化合物、オキサロ酢酸を形成する。オキサロ酢酸はリンゴ酸に変換され、二酸化炭素を除去することによってカルビンサイクルに入るためにバンドルシース細胞に移される。カルバンサイクルは 図2.


図2:カルバンサイクル

明るい反応と暗い反応の違い

で発生します

軽い反応: 葉緑体のチラコイド膜で光反応が起こります。

暗い反応: 葉緑体の間質に暗色の反応が起こります。

軽い反応: 光反応は日光に依存します。

暗い反応: 暗い反応は日光の影響を受けません。

顔料

軽い反応: クロロフィルは光反応に関与する色素です。

暗い反応: 暗反応には顔料は含まれていません。

光分解

軽い反応: 光反応中にPS IIで光分解が起こります。

暗い反応: 暗反応中に光分解は起こらない。

酸素/二酸化炭素

軽い反応: 光反応中に酸素が放出される。

暗い反応: 二酸化炭素は暗反応中に固定されます。

結果

軽い反応: ATPとNADPHは光反応中に生成されます。

暗い反応: グルコースは、光反応で生成されるATPとNADPHからのエネルギーを使って生成されます。

結論

明反応と暗反応は、光合成に関わる2段階の反応です。葉緑体のチラコイド膜で光反応が起こります。太陽光のエネルギーはクロロフィルによって捕捉され、捕捉されたエネルギーはATPとNADPHの生産に使用されます。これらのATPおよびNADPHは、暗反応におけるグルコースの産生において使用される。暗色の反応は、葉緑体の基質内で酵素が関与して起こる。 C3サイクルとC4サイクルの2つの方法で起こります。 C4サイクルはC3サイクルよりも効率的です。明暗反応の主な違いは、光合成への貢献です。

参照:
1. Berg、Jeremy M.「光合成の光反応」生化学。第5版米国国立医学図書館、1970年1月1日。ウェブ。 2017年4月17日。
2. Berg、Jeremy M.「カルバンサイクルは二酸化炭素と水からヘキソースを合成する」生化学。第5版米国国立医学図書館、1970年1月1日。ウェブ。 2017年4月16日。
ロディ、ハーヴェイ。 「光合成中のCO2代謝」分子細胞生物学

画像提供:
1. David Berard著「Cyclic Photophosphorylation」 - 自身の作品(CC0)経由