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生物II 光合成の過程の問題です

mas********さん

2012/2/2021:41:31

生物II 光合成の過程の問題です

光合成の反応式では
12H2O+6CO2→6O2+6H2O+(C6H12O6)
であるが、両辺からH20を差し引いて
6H2O+6CO2→6O2+(C6H12O6)とは書かれていない。
この理由を光合成の反応過程に基づいて80字以内で説明せよ。

私の解答:左辺の12分子の水は明反応の過程で光化学系IIによるATPで分解される水を表しているのに対し、
右辺の6分子の水は暗反応の過程で再び生成された水であるから。(78字)

①私の解答で正解はもらえますか?

②私の教科書には光化学系IIのエネルギーで水を分解し・・・とあるのですが、これは活性化クロロフィルの働き?かなにかで生じるATPという解釈でよろしいでしょうか?専門的知識まではいらないのでお願いします。

③暗反応での水が曖昧なので、私の解答は少しごまかして、ただ生成されるだけと書きましたが、実際はどのように水ができてるのでしょうか?最初に分解されたHが再びeと結合し、それを酸化型補酵素が受け取ってNADH2になるのだと理解していますが誤りですか?

④ ③によるNADH2の説明があっている場合(おおまかにあっていてもいいです高校生物レベルでその認識でも問題がないのなら)光化学系IIからeは光化学系Iへ伝達されますが、ここで分解された側のHとはどの場所で出会うのですか?IにあったeとIIにあったHがチラコイドで出会うのでしょうか?ただ教科書ではチラコイド内に光化学系IとIIがあるように見えますが、大きなチラコイド内に小さな反応経路光化学系IとIIが存在し、この二つは電子伝達系で結ばれているが、そのうちHはIIからそのままチラコイドに出るけど、eは電子伝達系という道路を渡りIにわたってATPを生じさせてからIIと同様チラコイド内に出るよという感じで覚えて問題ないですか?

よろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

per********さん

2012/2/2023:18:35

①基本的に正しいです。
左辺の12H2Oは根から吸収した水で、分解して24Hをとりだすためのものです。
右辺の6H2Oはカルビンベンソン回路の反応で生じたもので、左辺の酸素はH2O由来、右辺の酸素はCO2由来です。

②クロロフィルの活性化=光化学系Ⅱから光エネルギーを利用して高エネルギー状態になった電子が放出されることです。ATPとは無関係です。放出された電子は水を分解するこことで補充されます。
H2O→2H(+)+2e(-)+(1/2)O2 です。

③ほぼそのような解釈でいいと思います。
電子は電子伝達系を通って光化学系Ⅰに入ります。このエネルギーを利用してストロマのH(+)がチラコイド内部へ移動します。
生成されるのはNADP・H2ですね。

④光化学系Ⅰ、Ⅱ、ATP合成酵素はすべてチラコイド内膜に存在しますから、チラコイド内膜で出会います。
>eは電子伝達系という道路を渡りIにわたってATPを生じさせてからIIと同様チラコイド内に出るよという感じで覚えて問題ないですか?
eはNADPに水素イオンを結合させるときに使われます。したがってNADP・H2を合成してチラコイド外に出ます。ATP合成には関係ありません。

質問した人からのコメント

2012/2/22 01:38:10

成功 難しい用語を使わずレベルに合わせた回答をしていただけてありがとうございました!

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

ken********さん

編集あり2012/2/2200:12:39

NADまたはNADH+H=NADH2+(=NADH2)はクエン酸回路で出てくる。
NADP+またはNADPHは光合成で出てくる。確かめてください。

左辺の12分子の水は明反応の過程で光化学系IIによるATPで分解される水を表している
→光化学系Ⅱでの水の分解はATPによるものではなく、光エネルギーによるものです。光化学系IIで光エネルギーを吸収し、反応中心のクロロフィルが励起されて、複合体全体で酸化還元反応が起き、水が分解されて電子が引き出されるのです。

明反応ではNADPHとATPがつくられ、これによってカルビン回路がまわる。

光化学系IIにて光エネルギーを吸収し、色素分子が励起されて複合体全体で酸化還元反応が起き、水が分解されて電子が引き出される。

②光化学系IIのエネルギーで水を分解し→「光化学系Ⅱで、光エネルギー使って水を分解し」の間違いでは
クロロフィルが光を吸収して電子が飛び出ると、還元作用が始まり水が分解されるということでしょう。明反応ではATPは使われるのでなくつくられるのです。

③最初に分解されたHが再びeと結合し、それを酸化型補酵素が受け取ってNADH2になるのだと理解していますが誤りですか?
→何か参考にしたのですか。学者の書いたものでないと。

この問題はルーベンの実験で分かったことをよく理解しているかの問題だと思う。
酸素同位体を使った実験で、光合成で出てくる酸素は水由来で、CO2由来ではないと分かった。
12H2O+6CO2→6O2+6H2O+(C6H12O6)で右辺の酸素は水由来である。6O2が全部水由来だから、そのためには水は12分子必要になる。だから左辺には12H2Oが来ることになる。そうすると右辺には計算上6H2Oを置く必要がある。(つまり光合成で出る酸素が水由来でCO2由来ではないことを表すためである)
(現実にカルビン回路のどこで6H2Oができるかということは、どこにも書いていないようです)

④光化学系Ⅱで出たeはどこでH+と出会うか
→なぜ出会わなければならないのですか。eとH+でH(水素原子)となるのですか??
eは電子伝達系という道路を渡りIにわたってATPを生じさせてから
→ATPを作るのはH+の濃度勾配です.eではありません。

http://www.photosynthesis.jp/shikumi.html

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