植物の光合成は2つの部分に分けることができます。 最初の部分は、光エネルギーを化学エネルギーに変えるために光を必要とし、その化学反応は光依存反応と呼ばれます。 最初の部分で生成された化学エネルギーを使用して植物性食品用の植物性炭水化物を生成する2番目の部分は、光に依存しない反応で構成されています。 光に依存しない反応は、化学者Melvin Cにちなんで、カルビン回路とも呼ばれます。 プロセスを特定した後、1961年にノーベル化学賞を受賞したカルバン。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
光合成の光に依存しない反応は、光合成プロセスの後半で発生する4つの反応です。 カルビン回路としても知られている、光に依存しない反応または暗い反応の4つのステップは、炭素固定、還元、炭水化物の形成、および初期酵素の再生です。 進行するのに光を必要としないため、暗い反応として知られていますが、反応は日中に発生します。 暗い反応は4つの反応物として光依存反応からの化学生成物を必要とするため、光依存反応 ステップ。
カルビン回路の概要
カルビン回路は、光依存反応中に生成された化学物質を使用して二酸化炭素を固定し、植物が生き残るために必要な炭水化物を生成します。 全体として、光合成の第一段階からの水素と二酸化炭素を含む前駆体化学物質は炭水化物に変わります。
光依存反応では、光が吸収され、エネルギーが水分子を分割するために使用されます。 得られた水素イオンと電子は、化学ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADP）に移動します。+）2つの電子と水素イオンを追加することにより、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）を生成します。 同時に、化学的なアデノシン二リン酸（ADP）は、リン酸基を追加することによってアデノシン三リン酸（ATP）に変更されます。 新しい化学物質は、光から吸収されたエネルギーを貯蔵し、カルビン回路で利用できるようにするために使用されます。
カルビン回路は、NADPHからの水素、二酸化炭素からの炭素、ATPからのエネルギーを使用して、植物が必要とする炭水化物を生成します。 このプロセス中に、NADPHとATPはNADPに戻されます+ およびADPにより、追加の光依存反応に再び利用できるようになります。
カルビン回路反応物および生成物
カルビン回路は、植物細胞の葉緑体内で起こります。 各細胞にはいくつかの葉緑体があり、それらを含む細胞は植物の葉を形成します。 葉緑体の内部では、カルビン回路反応がストロマで起こります。 反応物CO
2、ATPとNADPHは、カルビン回路を構成する4段階の反応を開始します。最初のステップでは、空気中の二酸化炭素から炭素を固定します。 炭素原子は中間糖分子に結合しています。 2番目のステップでは、ATPのリン酸基が中間酵素に移動し、NADPHの電子を使用してステップ1の中間糖が還元されます。 3番目のステップでは、中間糖が中間酵素と反応してグルコースを形成します。これは、基本的な炭水化物植物が食物として使用できるものです。 4番目のステップでは、反応に必要な元の化学物質が再生されます。 反応生成物は、グルコース、ADP、NADPです。+. 後者の2つは、光依存反応で再び使用されます。
カルビン回路反応は光がない状態で起こる可能性がありますが、実際には植物では光に依存しており、日中に起こります。 この依存性は、カルビン回路反応によってすぐに使い果たされる必要な反応物ATPおよびNADPHに由来します。 反応物は、カルビン回路生成物ADPおよびNADPからの光依存性反応によって補充されます。+. 完全な光合成プロセスは、光、水、二酸化炭素から炭水化物を生成するために、光依存反応と暗反応の両方の協調機能に依存しています。