「同化」タグアーカイブ

代謝~葉緑体の光合成

代謝と光合成について：限定要因
律側段階：光の強さ

反応	光	温度とCO2	生成物	葉緑体
明反応	使う強さに影響される	影響されない	ATP NADPH 同化水素供与体（還元剤）	ティラコイド
暗反応	使わない強さに影響されない	影響される	➡ 明反応でできた ATPとNADPH を使い➡➡➡ 酵素反応： CO2➡Glc	ストロマ

NADPHニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸

生物界のN化合物

※窒素は化学反応性が乏しいので空気を吸って体に取り込めない。
N2➡NH3＋H2O⇔NH4+＋OH-

窒素固定と窒素同化

窒素固定	大気中窒素無機窒素化合物	➡	アンモニアアンモニウムイオンに変化することをという
窒素同化	アンモニアアンモニウムイオン NOｘ	➡	有機物窒素化合物

窒素固定の出来る生物

◎窒素同化

動物の死骸などは土中で細菌などにアンモニア化されアンモニウムイオンに分解される。アンモニウムイオンは亜硝酸菌により亜硝酸イオンに、その後硝酸菌により硝酸イオンへと硝化作用を受け、植物に吸収される。
窒素固定土中

独立栄養細菌			窒素還元反応
植物の細胞壁で	硝酸イオン	➡	亜硝酸イオンに還元
植物の葉緑体で	亜硝酸イオン	➡	アンモニウムイオンに還元	大気中の窒素に比べてアンモニウムイオンはより還元された形態

根から吸収された硝酸イオンは硝酸還元でアンモニウムイオンへと変化し、トランスアミラーゼのはたらきを受け有機酸と結合してアミノ酸になる。このアミノ酸がさまざまに結合して生体を構成する物質となる。

代謝（metabolism）
~独立栄養生物と従属栄養生物

ヒトはグルコースを作れない。
では、どうすればいいのか？？

	反応	種類	生物の反応	生成物
独立栄養生物	同化： ⊿G＞０	・植物・原核生物の一部・光合成細菌・化学合成細菌	無機化合物のみを原料にして有機化合物を合成できる。	光合成をしCO2からグルコース（ブドウ糖）を作る。 ※グルコースはNがない
従属栄養生物	異化： ⊿G＜０	・動物・真菌・原生生物・原核の多く	酸素を使う反応：好気性 ➡好気呼吸、酸素呼吸酸素を使わない反応：嫌気性 ➡嫌気呼吸、無気呼吸	そのグルコースを食べる。グルコースの異化反応が動物の異化の中神経路

・光合成は動物では起こらない

代謝（metabolism）
●→△に変化させる
エネルギー反応として代謝には⊿G＞0,⊿G＜0の両方ある。

●生物界で炭素と窒素をどう摂取するかが重要？

自然界CO2、N2
CO2＋H2O⇔H2CO3炭酸⇔H＋　＋　HCO3－
HCO3－：（炭酸水素イオン：重炭酸）

C化合物

			水素のやり取り
同化 ⊿G＞0	単純➡複雑	合成＋CにHを付加（水素付加） Cが還元電子e-をH➡Cにあげる電気陰性度 C：2.5、H：2.1	還元剤水素供与体
	例NADPH➡NADP	植物がグルコースを作る 6CO2+6H2O ➡Glc+6O2+C6H12O6 光エネルギーがいる（光合成） ⊿G＞０　ATP必要 H供与体必要 NADPH必要
		ヌクレオチド➡DNA Glc➡グリコーゲン
異化 ⊿G＜0	複雑➡単純	分解＋CからHを奪う（脱水素） Cが酸化電子e-を奪う電気陰性度 C：2.5、H：2.1	酸化剤水素受容体異化反応で放出されるエネルギーがATPの駆動力である。
	例ビタミンB群（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド： NAD） NAD➡NADH	例 Gｌｃ➡６CO2（呼吸） ⊿G＜０の反応アミノ酸➡・・・脂肪酸➡・・・
		異化の材料➡異化に利用可能タンパク質➡アミノ酸 DNA、RNA➡ヌクレオチド※１糖質➡単糖Glc 脂質➡脂肪酸	※１だけエネルギー源にならない