特論B 細胞の生物学 第６回 エネルギーはどこから 和田 勝 東京医科歯科大学教養部 グルコースの合成 合成反応（仮想的で、ありえないが） ● 6CO2+6H2O+熱→ C6H12O6+6O2 ●生体内 12H2O+12NADP++光エネルギー →12NADPH+12H++6O2 6CO2 +12NADPH+12H+ → 2グリセルアルデヒド-3-リン酸 +12NADP + +6H2O 2グリセルアルデヒド-3-リン酸 →C6H12O6 電子（とプロトン）の運搬 水素添加酵素 （→還元） 酸化← アデニンのリボースにリン酸付加 ここに電子が ２個ある 葉緑体 第一段階（光合成電子伝達系） チラコイド膜にクロロフィル。 クロロフィルが光エネルギーを受け て、電子を活性化する。 光化学系Ⅱで、チラコイド膜を挟ん でプロトンの偏りを起こす。 このプロトン勾配を利用してATPを生 成（ミトコンドリア内膜の場合と同じ） ATP合成酵素（ATPsynthase） チラコイド内腔 チラコイド膜 ストロマ ａ1ｂ2ｃ12 α3β3γ1δ1ε1 ａからεは、 いずれもポ リペプチド鎖 第一段階（光合成電子伝達系） 電子は水から供給される。ここで酸 素が発生する。 電子は光化学系Ⅰに渡され、再び 光エネルギーで活性化される。 この電子を使ってNADP+にH+を付 加してNADPHを生成 光電子伝達系のまとめ 光電子伝達系のまとめ 光エネルギーを使って電子を活性 化し、電子を受け渡して次の2つの ことをする。 １）ATPの合成 ２）NADPHの生成（還元力） 第二段階（炭酸同化反応） ストロマにカルビン・ベンソン回路 この回路に二酸化炭素が入り、こ れを第一段階で生成したNADP の水素とATPのエネルギーを使っ て還元する。 生成するのはグリセルアルデヒド-3リン酸。これから糖が合成される。 炭酸同化反応 光合成のまとめ エネルギーの流れと炭素循環 植物 太陽エネルギー チラコイド膜両側の プロトンの偏り 糖＋O2 動物 NAD＋→NADH CO2とH2O の発生 地球船宇宙号 ミトコンドリア内膜両側の ADP＋Pi → ATP NADP＋→NADPH H2O＋CO2 →糖＋O2 プロトンの偏り ADP＋Pi → ATP 生きるための エネルギー エネルギーの流れと炭素循環
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