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カルビン回路(カルビンベンソン回路)


カルビン回路とは

光合成における反応を大きく2段階に分けた時の、2番目に起こる反応。(1番目は光化学反応

CO₂をとりいれて有機物(グルコース)を作るので、炭酸同化の過程ということになる。

反応は、葉緑体ストロマでおこる。

【この反応でおこること】

  • CO₂が取り込まれる
  • 1段階目の反応で作られたNADPHATPが消費される
  • グルコース(C₆H₁₂O₆)が産生される

反応のながれ

反応のながれは、以下のようになる。

1分子のグルコースを産生するための係数(緑で表記)も添えているので、合わせて理解しておこう!

要は、この図が書けたらばっちりということです◎ 20221107115709.png

  1. 気孔から取り入れられたCO₂が、ルビスコという酵素のはたらきにより、リブロース二リン酸(RuBP)(←炭素を5個持つC5化合物)に結合する。

    そして、2分子のホスホグリセリン酸(PGA)(←C3化合物)に分解される。

  2. PGAは、1段階目の反応でつくったATPとNADPHを消費し、グリセルアルデヒドリン酸(GAP)(←C3化合物)になる。

  3. GAPの一部から、グルコースが産生させる。

  4. 残りのGAPは、ATPを消費して、再びRuBPになる。

このように、反応は循環するため、回路と呼ばれる。

ちなみに、「カルビン」は、この回路を発見した人物の名前である。

※係数の覚え方

ここの係数は、炭素( C )に注目するとわかりやすい。

  1. RuBPは6分子だから、炭素は全部で6×5=30 個 CO₂は6分子取り込むから、6×1=6個 だから、PGAは、12×3=36個、ということで、12分子できる。

  2. 12分子が反応するから、ということで、ATPとNADPHは12分子ずつ消費される。GAPはPGAと同じC3化合物だから、12分子。

  3. グルコース1分子がつくられるので、炭素36個中6分子なくなり、残りは30分子。

  4. C5化合物になるので、30÷5で、6分子できる。

まとめ

このように、光合成では、

光エネルギーを使って、グルコースを作るためのエネルギーたちをつくる

それを消費して、さらにCO₂も取り込んで、グルコースをつくる

ということが行われているのである。

光合成の詳しいしくみについて、動画で学びたい人は、「おうち生物 光合成のしくみ」をチェック!

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