Question

jpgamw

問5の(1)について質問です🙇
光が関係している所はなぜbなのですか？
よろしくお願いします。

発展問題
□83.光合成の反応過程 ■光合成の第一の反応は,光が直接に関与する光化学反応とそれ
に続く電子伝達である。 クロロフィルなどの光合成色素に吸収された光エネルギーにより
(A)と(B)の反応中心にあるクロロフィルが活性化され, 電子が放出される。
(A)の反応中心のクロロフィルから飛び出した電子は(B)へ伝達される。このと
き、電子を放出して酸化された状態の(A)の反応中心のクロロフィルは,H2O から引
き抜かれた電子によって還元され,もとの状態に戻る。 電子が引き抜かれた H2O は分解
され, (C)とHが生じる。 電子は、最終的に(D) に渡され, 還元力をもっ
(E) が生産される。 また、電子が伝達される際に形成されるチラコイド内外のH+の
濃度勾配を利用して (F)がリン酸化されて(G)が合成される。
第二の反応は, CO2 が固定される反応である。 この反応では, CO2 と炭素数5個のリブ
ロースビスリン酸 (RuBP) それぞれ1
分子から炭素数3個のホスホグリセリ
ン酸 (PGA) が (X) 分子つくられ
る。 続いて, 第一の反応でつくられた
(E)と(G)を利用して PGA
からグリセルアルデヒドリン酸
(GAP) がつくられる。 3 分子の CO2
を用いて6分子のGAP がつくられ、
そのうち5分子が RuBP の再生に, 1
分子が光合成産物として細胞質基質で
スクロースの合成に用いられる。
図 葉緑体における光合成反応の概略
問1. 文中の空欄 (A)~(G)に当てはまる語を答えよ。 ただし, (D)~
(G)はアルファベットを用いた略称で答えよ。 文中の(A)~(G)は,図中
の記号と対応している。
問2.文中の空欄 ( X ) に当てはまる適当な数字を入れよ。
3. 図の(a), (b), (d)の反応を含む反応回路を何というか。 回路の名称を記せ。
問4. 下線部で何分子のリブロースビスリン酸が再生されるか。 数字で答えよ。
5. 光合成反応の速度は環境要因の影響を受ける。 次の (1) および (2) では,図の(a)~d)の
うち,どの反応が制限していると考えられるか｡ 記号で答えよ。
(1/弱光下で、温度を変化させても, CO2濃度を高めても, ともに光合成速度は一定のま
まであった。
(2) 光合成に最適な水分量や温度条件において, 弱光下で光の強さに比例して増加してい
た光合成速度が、 ある強さ以上の光強度になると増加しなくなった。
ヒント
(信州大改題)
問5 図中の (a)~(d) のうち最も反応速度の遅い反応が、 光合成反応の速度を限定する。
光エネルギー
(A) 電子伝達(B)(D)
/ チラコ
(H2O (C)
ハイド
+H+
(G) (b)
(F)+
<ストロマ>
PGA
(E)
(a)
CO2
GAP (c)
(d)
(G)
(F)+
RuBP
光合成産物
2

発展問題 | p.110~115
83. 光合成の反応過程
解答)
問1. A…光化学系 ⅡI B･･･光化学系 Ⅰ C･･･ 酸素(O2) D･･･NADP+ E･･･NADPH
F･･・ ADP
G･・・ ATP
5. (1)-(b) (2)---(a)
問2.23. カルビン回路
解法のポイント
問4.3 分子
問2.1 分子の RuBP と 1 分子の CO2 に含まれる炭素数は合計6個。これから炭素数
3のPGAが何個つくられるか求めればよい。
問4. GAP は C3 化合物であることから, RuBP の再生に用いられる 5 分子の GAP に
存在する炭素原子の総数は3×5=15個である。 この15個の炭素原子が C. 化合物の
RuBP の再生に用いられるので,このときに再生される RuBP の分子数は, 15÷5=3
(分子) とわかる。
5. 光合成は, 主に光の強さ, 温度, CO2濃度などの環境要因の影響を受ける。 光合
成反応の速度は,これらの要因のうち、最も不足しているものによって決定される。
また,光合成は,いくつかの連続した反応から成り立っており, 反応速度の最も小さ
い反応が, 全体の反応速度の制限要因になる。
(1) では, 弱光下で、温度を変化させても, CO2濃度を高めても光合成速度は一定で
あることから,このときの光合成速度は、温度やCO2濃度の影響は受けておらず 光
の強さが光合成速度の制限要因であることがわかる。
図中の (b)は、光エネルギーの働きによって生成される NADPH や ATP を直接利用
する反応であることから、光の強さの影響を受ける反応であると考える。したがって
このときの光合成速度を制限している反応は, (b)と考えられる。
(2)では,最適な温度で, 光強度を変化させても光合成速度が変化しないことから、
温度と光強度は制限要因ではないことがわかる。したがって,このときの光合成速度
の制限要因は, CO2濃度であると考えられる。
図中の (a) は CO2 を直接利用する反応であり, CO2濃度の影響を受ける反応である
ことから,このときの光合成速度を制限している反応は, (a)と考えられる。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ポコ

PGAは、ATPによってリン酸化された後、NADPHによって還元されてGAPになります。
この過程で必要となるATPとNADPHは、チラコイドの光化学系反応と電子伝達系によって生成されたものです。チラコイドでのこの反応は、光エネルギーがないと進みません。
なので、PGAからNADPHになる過程では、光エネルギーが少ない弱光下の場合、反応が進みにくいです。
したがって、(1)は光の影響を受けるbによって光合成速度が制限されています。

jpgamw

回答ありがとうございます。
チラコイドでは光が確かに必要だと習ったのでそれでだったのですね！
助かりました🙇
ありがとうございました。