大学入試生物「カルビン・ベンソン回路」グルコース合成の仕組み

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大学入試生物。今日は「カルビン・ベンソン回路」について学習してきます。まずはざっくりと炭水化物(グルコース)の合成過程を覚え、さらには詳細までしっかりとマスターしていきましょう。

カルビン・ベンソン回路

光合成の最終段階であるカルビン・ベンソン回路は、葉緑体のストロマで行われる反応です。光化学系Ⅰで生成されたNADHP+H+電子伝達系で生じたATP、さらには気孔から取り入れた二酸化炭素を使って炭水化物(グルコース)が合成される過程です。

カルビン・ベンソン回路は、簡単に言うと二酸化炭素水素を反応させる、つまり二酸化炭素の還元反応を起こさせている回路です。回路を回すエネルギーは、チラコイドの電子伝達系で得たATPです。まずは、下の化学反応式を覚えましょう。

  • 6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2
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カルビン・ベンソン回路をもっと詳しく!

カルビン・ベンソン回路

上ではカルビン・ベンソン回路を簡単に説明しましたが、もっと細部まで覚えておきましょう。とりあえず大学入試はここまで覚えればほぼ大丈夫でしょう。

炭素の数の変化をしっかりと確認してください。1分子の炭水化物(グルコース)が発生するようすを書いています。

  1. 二酸化炭素6分子6分子のリブロ―ス二リン酸(RuBP)C5が反応し、ホスホグリセリン酸(PGA)C3が12分子できる。
  2. 12分子のホスホグリセリン酸(PGA)C312分子のNADDPH+H+の水素12分子のATPのリン酸を受け取り、12分子のグリセルアルデヒドリン酸(GAP)C36分子のH2Oが生じる。
  3. 12分子のグリセルアルデヒドリン酸(GAP)C3のうち2分子が回路から離脱し、さまざまな過程を経てC6H12O6の炭水化物(グルコース)が生じる。
  4. 残りの10分子のグリセルアルデヒドリン酸(GAP)C36分子のATPのリン酸を受け取り、再び6分子のリブロ―ス二リン酸(RuBP)C5となる。

ここまで覚えれば知識としては十分ではないでしょうか。

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