二酸化炭素固定




図10-12
発見者 Calvin →カルビン回路
六炭糖 合成
五炭糖(C5)+ CO2 →三炭糖(C3)二分子
ホスホグリセリン酸PGA
六分子 CO2固定
消費 18 ATP 12 NADPH
 二分子
PGA → グルコース
リブロースカルボキシラーゼ






二酸化炭素を固定する反応触媒
CO2濃度によりオキシゲナーゼとしても働く
CO2/O2分圧 高い カルボキシラーゼ反応
CO2/O2分圧 低い オキシゲナーゼ反応
オキシゲナーゼとして働く
→ ホスホグリセリン酸 Ⅰ分子
ホスホグリコール酸 Ⅰ分子
カルボキシラーゼとして働けば
ホスホグリセリン酸 2分子
対策・復習] このことからどのような不都合が生じると考えられるか
[テスト
光呼吸



プリント図11-1
明所で酸素を消費してリブロース1、5ビスリン酸の
一部を二酸化炭素に変換
ホスホグルコール酸
ペルオキシソーム:グリシンに変換
ミトコンドリア:グリシン→セリン
この過程でCO2排出
ペルオキソー
ム:セリン→グリセリン酸
葉緑体:グリセ
リン酸と同じようにカルビン回路へ
この過程でATPも消費
ペルオキシソーム
 グリオキシル酸回路の酵素のある
酸化酵素を含む直径0.5µmの細胞内小胞
 グリオキソソームとも呼ばれる
C4植物
図 11-2
 高温、日射の強いところで生育
サトウキビ、トウモロコシ
[考察]葉の内部はどのような環境と考えられるか

形態
葉肉細胞 維管束梢細胞
プリント図9-7
 CO2を有機酸に固定(葉肉細胞)
プリント図9-8
 有機酸からCO2放出→カルビン回路へ
(維管束梢細胞)
C3植物とC4植物 図11-3
 二酸化炭素をどのように固定するか
 C4植物
C4化合物に固定
オキサロ酢酸
 C3植物 通常の植物
ホスホグリセリン酸(C3化合物)
に固定
[テスト
対策]C4植物による固定はエネルギー的には不利であ
るが、その生物学的意義について述べなさい。
CAM植物(プリント図11-4
11-5)
砂漠の多肉植物 ベンケイソウ、サボテン
 夜間 CO2吸収 酸合成(リンゴ酸)
 ベンケイソウ型有機酸代謝系
Crassulacean Acid Metabolism = CAM

 日中
カルビン回路
 時間による分業
[テスト対策] C3植物に比べてエネルギー的に不利
であるが、生物学的意義について考えてみること。
水素イオン濃度勾配によるATP合成
 細菌
ミトコンドリアなし
好気性細菌 酸化的リン酸化
解糖系とクエン酸回路酵素 含む
 ミトコンドリア
 葉緑体
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