軽反応とカルビンサイクルの違い

光反応とカルビンサイクルの決定的な違いは、光合成の各反応が光に依存していることである。光合成の光反応は光に依存し、カルビン環（または光合成の暗反応）は光に依存しない...

光反応とカルビンサイクルの決定的な違いは、光合成の各反応が光に依存していることである。光合成の光反応は光に依存し、カルビン環（または光合成の暗反応）は光に依存しない反応である。

光合成は、植物や藻類、シアノバクテリアなどの光合成生物で起こる独立栄養の様式である。食物を生産する同化作用である。植物の光合成には、大きく分けて2つの過程があります。光反応過程とカルビン環である。光合成の光反応は、光に依存して太陽エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスである。一方、光合成の暗反応とも呼ばれるカルビンサイクルは、光に依存しないプロセスである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 光合成の光反応とは 3. カルビンサイクル（光合成の暗反応）とは 4. 光反応とカルビンサイクルの類似点 5. 横並びの比較 - 光反応とカルビンサイクルの表形式 6. まとめ

光反応は何ですか？

光合成の光反応は、葉緑体の小胞状の膜の中で行われる。これらは光に依存する反応である。クロロフィルの働きにより、太陽エネルギーを化学エネルギーに変換している。光反応には2つの光化学系が関与している。つまり、光化学系1と光化学系2である。光化学系は、太陽エネルギーから光を吸収する。それぞれ異なる波長の光を吸収する。そして、光化学系の電子はこのエネルギーを吸収して励起される。この励起された電子を受け取るのが電子受容体である。

光反应(light reaction)和卡尔文循环(calvin cycle)的区别

図01：光反応

その結果、電子移動によりリン酸化が起こり、アデノシン三リン酸（ATP）が生成される。この過程は光に依存するため、光リン酸化と呼ばれる。さらに、このプロセスには水も関わってきます。これは水の光分解と呼ばれ、遊離酸素と水素イオンが生成される。リン酸化過程では水素イオン勾配が重要であり、電気化学的勾配を発生させることができる。光合成の光反応には、環状反応と非環状反応の2種類があります。

カルビンサイクルは何ですか？

カルビン環は、光合成暗反応とも呼ばれ、光に依存しない反応である。葉緑体の間質で発生する。このように、二酸化炭素を出発化合物とする糖化合物の生成は、カルビンサイクルを駆動する。しかし、カルビンサイクルでは電子の活性化はない。無機炭素はカルビンサイクルで二酸化炭素の形で存在し、三糖類を形成する。これらはエネルギーに依存する反応である。カルビンサイクルは、炭素固定、還元、出発炭素化合物の再生の3つの主要な段階からなる。

図02：カルビンサイクル

光独立型反応における最初の炭素受容体は、ルビスコ二リン酸（RuBP）と呼ばれる炭素数5の糖である。その結果、炭素数6の化合物はホスホグリセリン酸（PGA）という炭素数3の分子2つに分解される。PGAは分解されてグリセルアルデヒド-3-リン酸を生成し、RuBPを再生する。その結果、グリセルアルデヒド-3-リン酸はグルコースを生成するために使われる。また、ダークリアクションは大きく分けて2種類あります。C3植物で発生するC3経路と、C4植物で発生するC4経路である。

軽反応とカルビンサイクルの共通点

いずれもATPという形でエネルギーを産み出す。
しかも、どちらも酵素を介するものである。
また、どちらも葉緑体内で発生する。
また、いずれのプロセスも独立栄養生物で行われる。