植物やその機能の光合成

植物の光合成は、植物が有機化合物に使用される化学エネルギーに太陽光線にある電磁エネルギーを、変換れる複合物理生化学的プロセスです。 この方法の基礎は、電子がドナー還元水素であり剤、および水から転送され、その結果、アクセプターに、酸化剤であり、鎖の酸化還元化学反応です。 この形式では、炭水化物とO2は、水の酸化中に放出されます。

光合成植物は、2つの連続ステップがあります。 第一段階は、光（光化学）と呼ばれています。 この段階で、量子光エネルギーがリンク高エネルギー化合物、ならびにユニバーサル還元するための化学エネルギーに変換されます。 第二工程において、炭水化物が形成される還元剤の化学エネルギーと固定と二酸化炭素の削減のための普遍的なパスループから得られる名前暗い（代謝）を有します。 光合成機構は、時間的にも空間だけでなく明暗ステップを分離します。 暗い反応は葉緑体のストロマ中、または細胞質のいずれかで行われている間光ステージは、特別なエネルギー変換チラコイド膜で行われます。

光合成及び 植物の呼吸が 主な役割は、クロロフィル吸収可視領域を含むスペクトル、および近位部分赤外線および紫外線領域これによって再生される光量子の吸収に基づいています。 すべての植物が光合成を行うためにのための主な顔料はクロロフィルaです。 緑色藻類、 コケおよび維管束植物は、吸収された光のスペクトルを拡張よりクロロフィルBです。 藻類のいくつかの種はクロロフィルcおよびdが含まれています。 クロロフィルに加えて、光吸収の過程にも関与するカロテノイドおよびフィコビリンあります。

光の吸収は、光化学系I及びII（PS1およびPS2）の二種類が関与する光化学工程を発生した後。 APSの各々は、電荷分離が起こる反応中心、電気輸送チェーン、電子酸化、及び水の光酸化のプロセスおよび反応中心の再生を実行するコンポーネントのセットから構成されています。 光量子エネルギーの反応中心に化学的に変換され、その後、電子は、光合成電子伝達系を構成する、電気化学ポテンシャルの勾配に応じて移動します。

光化学系II型は、それによって、酸素とプロトンのH +を形成し、水の光酸化反応を行います。 パラレル光合成電子伝達プロセスはintrathylakoid領域への葉緑体から場所のプロトン移動を要します。 得られた反応は、光合成の主要製品である、NADPHおよびATPを産生します。 さらに、植物の光合成は、二酸化炭素は、タンパク質、炭水化物および脂肪から得られた酵素反応を構成します。 暗い非炭水化物代謝指向、形成されたアミノ酸を有する場合、有機化合物とタンパク質。

CO2固定タイプの代謝プロセスは、C3、C4とCAMの光合成に分かれています。 したがって葉緑体で光合成の暗いステージ上に形成されている炭水化物は、澱粉化合物の形態で堆積させることができる代謝反応のためのエネルギー源として機能する新しい細胞を形成するために、葉緑体を出ます。

植物の光合成は、吸収した光エネルギーの唯一の1から2パーセントを使用しています。 強度 光合成の過程は、 スペクトル組成と影響 光の強度 、温度、水処理プラント及びミネラル栄養、CO2とO2の濃度、ならびに他の環境要因。