光合成と光合成の違い

光合成と光呼吸の決定的な違いは、光合成が緑色植物や藻類、シアノバクテリアを中心とした光独立栄養生物で、太陽光のエネルギーを使って二酸化炭素と水から炭水化物と酸素を作り出すのに対し、光呼吸はルビスコがルブを酸化する副反応で、光合成で作られたエネルギーの一部が無駄になることだ...」。

光合成と光呼吸の大きな違いは、光合成は主に緑色植物、藻類、シアノバクテリアなどの光独立栄養生物が太陽光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水から炭水化物と酸素を作り出すのに対し、光呼吸はRuBisCOがRuBPを酸化する副反応で、光合成で作られたエネルギーの一部が無駄になることである。

植物では、光合成と光呼吸の2つのプロセスがあります。しかし、光合成は重要なプロセスであるのに対して、光呼吸は無駄なプロセスである。一部のエネルギーと固定炭素は、RuBPオキシゲナーゼ・カルボキシラーゼとして知られる光呼吸によって浪費される。したがって、光呼吸は植物の光合成の効率を低下させるプロセスであると言える。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 光合成とは 3. 光呼吸とは 4. 光合成と光呼吸の共通点 5. 横並びの比較-光合成と光呼吸の表形式 6. まとめ

光合成は何ですか？

光合成は、緑色植物、シアノバクテリア、藻類が光エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスです。光独立栄養生物にのみ起こる特異なプロセスである。これらの生物は、太陽光からエネルギーを得て、炭水化物の形で化学エネルギーに変換し、生物が食料として利用することができる。光独立栄養生物は、人間や他の従属栄養生物とは異なり、餌を他の生物に依存しない。光合成によって自分の食料を生産し、生産した食料を他の人に提供する。植物では、光合成は葉緑体という小器官で行われます。

光合作用(photosynthesis)和光呼吸(photorespiration)的区别

図01：光合成

この色素はクロロフィルと呼ばれ、光の取り込みに関与している。植物の光合成は、植物の葉が主な場所です。葉の構造は、水分の損失を抑えて効率的な光合成をサポートし、気孔を通して効率的なガス交換を行います。いくつかの工程を経て、太陽光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水がブドウ糖と酸素に変換される。光合成には大きく分けて2つの反応があります。光に依存する反応（光反応）と光に依存しない反応（暗反応またはカルビンサイクル）である。明反応ではATPとNADPHが生成され、暗反応では明反応の生成物を用いて糖の分子が生成される。カルビンサイクルは、主にカルボキシル化、還元、再生の3つのステップで行われる。副産物として酸素が大気中に放出され、これが私たちが呼吸する分子状酸素となる。生物はエネルギーが必要なとき、このグルコースを中心とした糖の分子を破壊し、細胞のプロセスのためのATP（エネルギー分子）を生成するのです。

光合成は何ですか？

光呼吸はカルビンサイクルの副次的な効果である。カルビンサイクルでは、RuBPオキシゲナーゼ・カルボキシラーゼ（ルビスコ）という主要な酵素が、二酸化炭素を加えてRuBPをグリセルアルデヒドリン酸に変換している。これは、グルコース分子を生成するための正常なプロセスである。しかし、この酵素は二酸化炭素ではなく、酸素を吸収する能力を持っています。つまり、ルビスコは二酸化炭素ではなく、酸素を基質として使うことができるのです。このとき、光呼吸と呼ばれるプロセスが発生する。光呼吸は、実際にはエネルギーと一部の固定炭素を浪費している。

図02：光の呼吸

さらに、糖分子の合成を低下させる（通常のカルビンサイクルで生成できる糖分子の数を減らすことになる）。光呼吸は、二酸化炭素と酸素の比率が低い、温度が高いなどの条件によって影響を受ける。温度が上がると、ルビスコ酵素は二酸化炭素よりも酸素に親和性が高くなる。そのため、高温で乾燥した環境で栽培された植物は、他の地域で栽培された植物よりも多くの光吸収を受けることになる。しかし、光蒸散とエネルギー損失を最小限に抑えるために、プレートには異なる適応とメカニズムが見られる。その一例が、C4植物です。

光合成と光合成の共通点

どちらも植物の中で発生します。
太陽光は、光合成と光呼吸に関連している。
どちらも酵素を利用する。
小器官の中で発生する。