高校生物基礎発展 第４講 光合成

□　テーマ１　：　光合成色素を押さえよう！

クロロフィルは青紫色(短い波長）と赤色（長い波長）をよく吸収する。

（短い波長の光はすぐ進路を変え、よく散乱する。波長の短い青い光が散乱している様子は、青空に現れている。長い波長の光は直進性が強く、遠くからも届く。だから、地平線の彼方から光が届く朝や夕方の空は赤い。）

アクティブラーニング課題：どうして葉は緑色に見えるのか。


（赤と青紫の光は葉に吸収され光合成に用いられる。緑色の波長の光は反射される。それがわれわれの眼に届く。）

光エネルギーは最終的に色素タンパク質複合体の中心部（反応中心という）にある、クロロフィルa（主色素）に集約される。
その他の色素は補助色素といわれる。


アクティブラーニング課題：深海魚であるドラゴンフィッシュは赤色光を発して獲物を照らす。
通常、魚類の網膜にある視覚色素は赤色に対して鈍感である。
ドラゴンフィッシュはクロロフィル由来の667nmを吸収する色素が別に存在する。
この事実から、ドラゴンフィッシュの戦略を論じよ。






（ドラゴンフィッシュは餌を探す際、赤色の光を発する。
ほかの魚は赤色を認識できないので、照らされていることは知らない。
反射された赤色光をドラゴンフィッシュはクロロフィルに由来する色素を用いてキャッチし、そのシグナルを視覚色素に伝達する。）






□　テーマ２　：　光合成のストーリーをマスターしよう！

①葉緑体のチラコイド膜で起こる反応


チラコイドの膜の上にあるクロロフィルが光を受け、活性化する。

活性化したクロロフィルから電子が飛び出る。

クロロフィルから飛び出た電子は様々な反応を経て、その反応がもととなりＡＴＰが合成される。

また、電子はやがてＨとともに運ばれ、葉緑体のストロマで使われる。

電子を失ったクロロフィルは、水から

電子を引き抜く。

つまり水を分解する。

水は分解され、酸素が発生する。


②葉緑体のストロマで起こる反応

カルビン・ベンソン回路という反応が起こる。

すべての高等植物は、カルビン・ベンソン回路で固定した炭素を主に

デンプン（葉緑体）や

スクロース（細胞質）、

あるいはセルロース（細胞壁）に変換する。

カルビン・ベンソン回路は、Ｈ（と電子）や、ＡＴＰを使って、二酸化炭素から炭水化物をつくる反応である。