生物
高校生
解決済み

ヒル反応について。この実験で、
二酸化炭素がなくても酸素が発生する
→二酸化炭素を使う反応(カルビンベンソン)とは別に、水から酸素を作る回路がある。
ということが分かったんですよね?
このときのシュウ酸は具体的になんの役割をしているのでしょうか?
電子受容体だというのは調べて分かったのですが(+3→+2と還元されていますし)、
二酸化炭素を抜く代わりに電子受容体としてシュウ酸を入れたのだとしたら、二酸化炭素が電子受容体としてチラコイドでの反応にも関わっているということでしょうか?
二酸化炭素を抜いた状態でチラコイドでの反応が起こらない(酸素が発生しない)のは何故ですか?
めちゃめちゃな質問ですみません。すごくごっちゃになっています…。教えていただけるとありがたいです🙇‍♀️

光合成 ヒル反応

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず、カルビンベンソンではなくカルビンベンソン回路です。細かいですが、こういうことは正しく書きましょう。
質問に答えます。
上から順に、少し違います。現在は水が分解して酸素が発生するとわかっていますが、この実験では水がどうこうというのは分かりませんでした。二酸化炭素の固定反応と酸素が発生する反応が別の反応だということがこれでわかりました。
シュウ酸の役割は酸化剤です。めーもさんに質問あるように答えるなら、電子受容体です。この実験では、二酸化炭素の固定反応ができない(電子受容体が不活性)状態で行っているので、電子受容体が必要になってくるので、酸化剤を加えています。
この条件が通常と違うのは、二酸化炭素がないということと電子受容体が不活性な状態のままであることです。ここに電子受容体を加えると酸素が発生した。つまり、二酸化炭素がない状態でも酸素が発生する。つまり、二酸化炭素の固定反応と酸素の発生は別反応であるということです。
最後の質問の意味がよくわかりません。二酸化炭素がないわけですから、反応はしないのでは?
最後の質問が知りたい、もしくは、分かりづらかったことがあれば、答えるのでその時はもう一度質問してください。

めーも

丁寧にありがとうございます。
お言葉に甘え重ねて質問させていただきます。
分かりにくくてすみません🙇‍♀️最後の質問の意図ですが、
・チラコイドでの反応(酸素の発生)とストロマでの反応(二酸化炭素の固定)が別である。
・チラコイドでの反応(水が必要)→カルビンベンソン回路(二酸化炭素が必要)の順番で反応が起こる。
と考えていて、
それならば
「水だけが与えられた状態ではチラコイドの反応で止まる(酸素は発生するけど、二酸化炭素がないからカルビンベンソン回路での反応は起こらない)」
のではと考えた次第です。違うようですが💦

違う理由を教えて頂いた内容を元にもう一度考えてみました。
カルビンベンソン回路での二酸化炭素の固定反応が起きないと電子受容体が不活性状態である、ということでした。
このときの電子受容体とはNADP+のことでしょうか。

つまり、ヒルの実験において
・二酸化炭素を除くとカルビンベンソン回路でのNADPH→NADP+の反応が起きない
・そもそもチラコイドでの反応に必要なNADP+(酸化剤)がないから酸素は発生しない
・そこで代わりの酸化剤としてシュウ酸を加える。
・するとチラコイドでの反応だけが起こる。
よってチラコイドでの反応には、二酸化炭素が消費される反応(カルビンベンソン回路)で生じる酸化剤が必要なだけで、
酸素の発生には二酸化炭素は直接必要ない。ということが分かった。
(だから通常は二酸化炭素がなければ、チラコイドの反応、カルビンベンソン回路での反応どちらも起きない。)
ということでしょうか…?冗長になってしまい申し訳ないです。

ツバキ

質問二つに関してはその解釈でいいと思います。
ただ、NADPH→NADP+ではなくNADP+→NADPHです。

めーも

わかりました!
丁寧に教えて下さり、ありがとうございました🙇‍♀️

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