식물 광합성은 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 부분은 빛 에너지를 화학 에너지로 변경하기 위해 빛이 필요하며, 그 화학 반응을 빛 의존 반응이라고합니다. 두 번째 부분은 첫 번째 부분에서 생성 된 화학 에너지를 사용하여 식물성 식품 용 식물 탄수화물을 생산하며, 빛에 독립적 인 반응으로 구성됩니다. 빛에 독립적 인 반응은 화학자 Melvin C의 이름을 따서 Calvin주기라고도합니다. 공정을 확인한 후 1961 년 노벨 화학상을 수상한 캘빈.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
광합성의 빛에 독립적 인 반응은 광합성 과정의 후반부에서 일어나는 네 가지 반응입니다. 캘빈 사이클이라고도 알려진 빛과 무관하거나 어두운 반응의 네 단계는 탄소 고정, 환원, 탄수화물 형성 및 초기 효소의 재생입니다. 진행하는 데 빛이 필요하지 않기 때문에 어두운 반응으로 알려져 있지만 반응은 낮과 동시에 발생합니다. 어두운 반응은 네 가지 반응물로 빛 의존 반응의 화학 생성물이 필요하기 때문에 빛 의존 반응 단계.
캘빈 사이클 개요
캘빈 회로는 빛 의존적 반응 중에 생성 된 화학 물질을 사용하여 이산화탄소를 고정하고 식물이 생존하는 데 필요한 탄수화물을 생성합니다. 전반적으로 광합성의 첫 단계에서 수소와 이산화탄소를 포함하는 전구체 화학 물질은 탄수화물로 변경됩니다.
빛에 의존하는 반응에서 빛은 흡수되고 에너지는 물 분자를 분리하는 데 사용됩니다. 생성 된 수소 이온과 전자는 화학적 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드 인산염 (NADP+) 2 개의 전자와 1 개의 수소 이온을 추가하여 감소 된 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 포스페이트 (NADPH)를 생성합니다. 동시에 화학 아데노신이 인산 (ADP)은 인산기를 추가하여 아데노신 삼인산 (ATP)으로 변경됩니다. 새로운 화학 물질은 빛에서 흡수 된 에너지를 저장하고 캘빈 사이클에 사용할 수 있도록하는 데 사용됩니다.
캘빈 사이클은 NADPH의 수소, 이산화탄소의 탄소 및 ATP의 에너지를 사용하여 식물에 필요한 탄수화물을 생산합니다. 이 과정에서 NADPH와 ATP는 다시 NADP로 변경됩니다.+ 그리고 ADP를 사용하여 추가 광 의존 반응에 다시 사용할 수 있습니다.
캘빈 사이클 반응물 및 제품
캘빈주기는 식물 세포의 엽록체 내에서 발생합니다. 각 세포에는 여러 개의 엽록체가 있으며이를 포함하는 세포는 식물의 잎을 형성합니다. 엽록체 내부에서 캘빈 회로 반응은 간질에서 발생합니다. 반응물 CO2, ATP 및 NADPH는 캘빈주기를 구성하는 4 단계 반응을 시작합니다.
첫 번째 단계는 대기 중 이산화탄소의 탄소를 고정합니다. 탄소 원자는 중간 당 분자에 부착됩니다. 두 번째 단계에서 ATP의 인산염 그룹은 중간 효소로 전달되고 NADPH의 전자는 단계 1의 중간 당을 감소시키는 데 사용됩니다. 세 번째 단계에서 중간 당은 중간 효소와 반응하여 포도당을 형성하며 기본 탄수화물 식물은 음식으로 사용할 수 있습니다. 네 번째 단계에서는 반응에 필요한 원래의 화학 물질이 재생됩니다. 반응 생성물은 포도당, ADP 및 NADP입니다.+. 후자의 두 가지는 빛 의존 반응에서 다시 사용됩니다.
캘빈주기 반응은 빛이 없을 때 발생할 수 있지만 실제로는 식물에 빛 의존적이며 낮에 발생합니다. 이 의존성은 필요한 반응물 ATP 및 NADPH에서 비롯되며, 이는 캘빈 사이클 반응에 의해 빠르게 소모됩니다. 반응물은 캘빈 사이클 제품 ADP 및 NADP의 광 의존적 반응으로 보충됩니다.+. 완전한 광합성 과정은 빛, 물, 이산화탄소로부터 탄수화물을 생산하기 위해 빛 의존적 반응과 암흑 반응의 조화 된 기능에 의존합니다.