20.1: 光合成とは?

地球上のすべての生物は、直接的または間接的に光合成に依存しています。これは、太陽光からエネルギーを捕捉し、それをすべての生物が代謝に電力を供給するために使用できる化学エネルギーに変換できる唯一の生物学的プロセスです。光合成は、多くの生物が必要とする酸素の供給源でもあります。

栄養様式に基づく生物の種類

大まかに言えば、生物には、その栄養様式に基づいて、独立栄養生物と従属栄養生物の2つの主要なカテゴリーがあります。独立栄養生物は、自分で食物を生産できる生物です。植物、藻類、およびシアノバクテリアと呼ばれる細菌のグループは独立栄養生物です。彼らは光を使って炭水化物の形で自分たちの食物を製造するため、光独立栄養生物とも呼ばれます。対照的に、動物、菌類、およびほとんどの細菌などの従属栄養生物は、エネルギー需要を独立栄養生物によって生成される糖に依存しています。動物が他の動物を食べたとしても、食物の起源は独立栄養生物と光合成の過程にまでさかのぼることができます。したがって、炭水化物の形でのエネルギーは、光合成を行う生物でしか生成できませんが、その後、すべての生物に伝達され、生態系全体を駆動します。

概要

光合成は、特定の波長の可視光、二酸化炭素、および水を基質として必要とする多段階のプロセスです。プロセスが完了すると、酸素が放出され、グリセルアルデヒド-3-リン酸が生成され、グルコースやスクロースなどの糖分子に変換できる単純な炭水化物分子が生成されます。これらの糖分子には、すべての生物が生き残るために必要なエネルギーとエネルギー化された炭素が含まれています。

このテキストは、Openstax, Biology 2e, Chapter 8, Section 8.1: Overview of Photosynthesis.https://openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis<> Openstax, Biology 2e, Chapter 8.1: Overview of Photosynthesis..

光合成は、緑の植物、ほとんどの藻類、シアノバクテリアが太陽光からエネルギーを捕捉し、それを化学エネルギーに変換するために使用する生化学的プロセスです。

この化学エネルギーは有機化合物の分子結合に蓄えられており、有機化合物を分解してATP(生物学的機能を駆動する細胞エネルギー通貨)を生成することができます。

しかし、光合成を行うためには、生物は他の必須成分、特に水と二酸化炭素も必要とします。

陸上植物を例にとってみましょう。彼らは、土壌からの水、空気からの二酸化炭素、太陽からのエネルギーを使用して糖分子を合成し、それが彼らの成長、発達、および生理学を促進します。

また、光合成反応により、他の生物の生存に不可欠な酸素ガスが副産物として放出されます。