광합성의 산물은 무엇입니까?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

광합성은 태양 에너지를 포착하여 화학 에너지로 변환한 다음 생명에 필수적인 다른 생물학적 과정을 공급하는 당으로 전환하는 일련의 화학 반응을 포함하는 생물학적 과정입니다. 태양 에너지는 기본적으로 이산화탄소(CO 2 )와 물(H 2 O)을 결합하여 포도당(C 6 H 12 O 6 )과 산소(O 2 )를 생성하는 반응에서 포착됩니다 . 개략적으로 반응은 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 이산화탄소 + 물 + 햇빛, 포도당 + 산소 생성. 광합성의 기본 방정식은 다음과 같습니다.

6 CO 2 + 6 H 2 O + 태양 에너지 → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

식물에서 이산화탄소는 잎의 기공을 통한 확산에 의해 공기로부터 들어옵니다. 물은 뿌리를 통해 토양에서 통합되고 모세관 현상에 의해 상승하는 목부를 통해 잎으로 운반됩니다. 태양 에너지는 잎의 엽록소에 흡수됩니다. 광합성 반응은 식물의 엽록체에서 일어난다. 광합성 박테리아에서 광합성 과정은 엽록소 또는 관련 색소가 원형질막에 위치하는 곳에서 발생합니다. 광합성에 의해 생성된 산소는 기공을 통해 공기 중으로 방출됩니다.

식물은 실제로 아주 적은 양의 포도당을 사용합니다. 포도당 분자는 탈수 합성에 의해 결합되어 식물에서 구조 재료로 사용되는 셀룰로오스를 형성합니다. 탈수 합성은 포도당을 식물이 에너지를 저장하는 데 사용하는 화합물인 일부 전분으로 전환시키는 데에도 사용됩니다.

광합성의 중간 산물

광합성 화학 반응식의 기본 공식은 일련의 화학 과정과 반응을 요약한 것입니다. 이러한 반응은 두 가지 유형의 프로세스에서 발생합니다. 햇빛이 필요한 반응과 어둠 속에서 일어날 수 있는 반응은 빛 에너지의 입력에 의존하지 않고 효소에 의해 제어됩니다.

햇빛을 흡수하는 반응은 이 에너지를 사용하여 화학 반응에서 전자 전달을 유도합니다. 그들은 endoergic 반응이며 에너지 원은 햇빛입니다. 대부분의 광합성 유기체는 가시광선을 포착하지만 일부는 적외선을 사용합니다. 이들 반응 의 생성물은 아데노신 삼인산(ATP; C10H16N5O13P3 ) 니코틴 아미드 아데닌 뉴클레오타이드 인산 ( NADP ; C21H29N7O17P3 ) 이다 .). 식물 세포에서 햇빛에 의존하는 반응은 엽록체의 틸라코이드 막에서 발생합니다. 빛에 의존하는 광합성 반응의 일반적인 공식은 다음과 같습니다.

2 H 2 O + 2 NADP +   + 3 ADP + 3 P + 빛 → 2 NADPH + 2 H +  + 3 ATP + O 2

여기서 ADP는 아데노신 디포스페이트이고; C10H15N5O10P2 . _ _ _ _ _ _ _ _ _ 이러한 반응은 기본적으로 ADP를 ATP로 전환하기 위해 태양 에너지를 포착합니다.

햇빛이 없는 화학 반응에서 ATP와 NADPH는 포도당으로 변환되는 이산화탄소를 감소시킵니다. 식물, 조류 및 시아노박테리아에서 이러한 반응을 캘빈 주기라고 합니다. 박테리아는 역 크렙스 주기를 포함하여 다양한 반응을 사용할 수 있습니다. 식물에서 빛에 의존하지 않는 광합성 반응(캘빈 주기)의 일반적인 공식은 다음과 같습니다.

3 CO 2   + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H +   → C 3 H 6 O 3 + 9 ADP + 9 P + 6 NADP +  + 3 H 2 O

이런 식으로 이산화탄소의 탄소는 캘빈 회로를 통해 탄수화물로 전환됩니다.

광합성: 계획

광합성에 영향을 미치는 요인

모든 화학 반응에서와 마찬가지로 반응물의 가용성은 형성될 수 있는 생성물의 수를 결정합니다. 이산화탄소나 물의 가용성을 제한하면 포도당과 산소 생산이 느려집니다. 또한 반응 속도는 온도와 인(P) 및 질소(N) 소스와 같은 중간 반응에 필요할 수 있는 미네랄의 가용성에 의해 영향을 받습니다.

식물 또는 다른 광합성 유기체의 일반적인 건강도 광합성 과정에서 근본적인 역할을 합니다. 대사 반응의 속도는 부분적으로 유기체의 성숙도에 따라 결정되며 또한 꽃이 피는지 열매를 맺는지에 영향을 미칩니다.

출처

  • Bidlack, JE; 스턴, KR; 잰스키, S. (2003). 식물 생물학 소개  . 뉴욕: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
  • Blankenship, RE (2014). 광합성의 분자 메커니즘  (제2판). 존 와일리 앤 선즈. ISBN 978-1-4051-8975-0.
  • Reece JB et al. (2013). 캠벨 생물학  . 벤자민 커밍스. ISBN 978-0-321-77565-8.

Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

Artículos relacionados