Question

あああ

問2がわからないので詳しく解説お願いします🙇
また、「CO2が減少することでCO2と結合するRuBP量が減少し、RuBPが増えていくため」と回答したのですが、この解答が当たっているのか、間違えている場合どう間違っているのか解説お願いしたいです

第4章 代謝 39
36. 光合成におけるCO2 固定のしくみ
次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。
光合成は,空気中の二酸化炭素(CO2) から生体に必要な炭素化合物を生成する重要な反
応である。 この反応の経路 (みちすじ)は, 放射性同位元素を用いるトレーサー実験や, 関
係する酵素や代謝物などを調べることによって明らかにされた。
緑藻で調べたトレーサー実験の結果から次のようなことがわかった。
(a) 放射性のCO2 を緑藻に与えて光合成をさせると,最初にPGA (炭素数3の物質) に
放射能が取りこまれた。
(b) 緑藻に 14CO2 をやや長時間 (10分) 与えて光合成をさせると,中間産物 (この反応経
路上の代謝物) のすべての炭素原子に 'C が分布するようになる。 ここで, CO2濃度
を1%から0.003%に低下させると,最初の約1分間, PGA が減少し, RuBP (炭素数
5の物質)が増加した(図1)。
の
(c) (b)と同様にCO2 を10分間与えて光合成をさせた後, 急に光を遮断すると一時的に
PGA が増加し, RuBP が減少した(図2)。
図 1
CO2 (1%)
濃度(相対値)
PGA
RuBP
CO2 (0.003%)
図2
明
:暗
濃度(相対値)
PGA
RuBP
H
047
047
0
60
120
0 60
120
蒐集
時間(秒)
時間(秒)
・生物
問1
この緑藻で, CO2 が固定される最初の反応を反応式 (A+B→C+D) で表した場合,
A~Dはどのような物質か。 ただし同じ物質を2回使ってもよい。
解答編
問2 (b)の実験で RuBP が増加するのはなぜか。
問3 炭酸固定系は,循環することから回路とよばれる。 この回路には発見者の名前がつ
けられている。この回路の名称を記せ。
問4 この回路は葉緑体のどの部分ではたらいているか。 名称を記せ。
問5 この緑藻に光が照射されると, この経路の反応の進行に必要な中間産物以外の2つ
の物質がチラコイドでつくられる。 それは何か。
MAD
問6 (c)の実験で, PGA が増加し, RuBP が減少する理由を述べよ。
問7 (a)の実験をさらに長時間(約30分) 続けると, 'Cはどのような物質に見られるか。
14Cが見られる物質のうち, 高分子物質を3つあげよ。
問8 生物には, 回路となっている代謝系が,この光合成の二酸化炭素同化反応経路以外
にもある。 1つ例をあげ、その回路の名称とそれが生物のどのようなはたらきにかかわ
[03 お茶の水大]
るかを記せ。

36
問1 A, B・・・ RuBP, CO2 (順不同), C・・・ PGA, D ・・・ PGA
...
→
問2 CO2濃度が低下すると, RuBP + CO PGAの反応速度が減少す
るが, RuBP が生じる反応はすぐには遅くならないため。
問3 カルビン回路 (カルビン・ベンソン回路) 問4 ストロマ10年

>
問5 ATP, NADPH
問6 PGA から次の段階へ進む反応には、光照射のもとでつくられる
ATP と NADPHが必要で, 光が遮断されるとそれらの供給は直ち
に止まる。 したがって PGA から次の段階への反応が進まなくなる
が, RuBP + CO2 →PGAの反応はすぐには止まらないので,PGA
が増加し, RuBP が減少する。
問7
デンプン, タンパク質, 核酸
問8 クエン酸回路
はたらき…呼吸において,有機物であるピルビン酸を無機物である
水素と二酸化炭素に分解する。
解説 問1 光合成で CO2 が取りこまれるカルビン
6H2O
12C3
回路は,右図のような反応回路で, 6 分子の
RuBP (リブロースニリン酸) が 6分子のCO2
と反応して, 12分子のPGA (ホスホグリセ
リン酸)ができる。
12NADPH-
カルビン回路 6RuBP
12ATP-
6RuBP + 6CO2
→ 12PGA
-6C02
12PGA
問2 問1の反応を含む一連の反応経路が一定
の速度で進行している状態でCO2濃度を低
下させると, 問1の反応の速度だけが急に低下するが, その前後の反応の速度はすぐに
は低下しないので, RuBP が増加する。
問6 PGA C3 化合物 の反応には,チラコイドでの反応でつくられるATP と NADPH
→
が必要で,光がないとこれらの供給が止まるので, PGA C3 化合物の反応も止まり,
PGA が増加する。
問7 光合成で取りこまれたCO2は,デンプンをはじめとして,タンパク質や核酸などの
高分子有機物の原料になる。 グルコースやスクロース,アミノ酸などは, 高分子物質と
はいわない。
問8 「オルニチン回路･･･ 肝臓でアンモニアから尿素を合成する」 などもある。