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生物 高校生

問5の考え方が解説を読んでもよくわからないため、教えていただきたいです。

48. 光合成の反応過程 ■ 光合成の第一の反応は,光が直接に関与する光化学反応とそれ に続く電子伝達である。 クロロフィルなどの光合成色素に吸収された光エネルギーにより (A)と(B)の反応中心にあるクロロフィルが活性化され,電子が放出される。 (A)の反応中心のクロロフィルから飛び出した電子は(B)へ伝達される。このと き,電子を放出して酸化された状態の(A)の反応中心のクロロフィルは,HO から引 き抜かれた電子によって還元され,もとの状態に戻る。電子が引き抜かれた H2O は分解 され、(C)と H+ が生じる。電子は,最終的に( D )に渡され,還元力をもつ 7(E)が生産される。 また,電子が伝達される際に形成されるチラコイド内外のH+の 濃度勾配を利用して(F)がリン酸化されて(G)が合成される。 第二の反応は,CO2が固定される反応である。 この反応では, CO2と炭素数5個のリブ ロースビスリン酸 (RuBP) それぞれ 1分子から炭素数3個のホスホグリ セリン酸 (PGA) が ( X ) 分子っ くられる。 続いて, 第一の反応でつ くられた(E) と(G)を利用 して, PGA からグリセルアルデヒ ドリン酸 (GAP) がつくられる。 3 分子の CO2 を用いて 6 分子の GAP がつくられ、そのうち5分子が RuBP の再生に,1分子が光合成産 物として細胞質基質でスクロースの 合成に用いられる。 問1.文中の空欄(A)~(G)に当てはまる語を答えよ。 ただし、(D)~ (G)はアルファベットを用いた略称で答えよ。文中の(A)~(G)は,図中 の記号と対応している。 問2.文中の空欄 ( X )に当てはまる適当な数字を入れよ。 問 3. 図の(a), (b), (d)の反応を含む反応回路を何というか。 回路の名称を記せ。 問4. 下線部で何分子のリブロースビスリン酸が再生されるか。 数字で答えよ。 5.光合成反応の速度は環境要因の影響を受ける。 次の(1) および (2)では,図の(a)~(d) の うち,どの反応が制限していると考えられるか。 記号で答えよ。 (1) 弱光下で,温度を変化させても, CO2濃度を高めても,ともに光合成速度は一定のま まであった。 光エネルギー A) 電子伝達(B)(D) /チラコ\ H2O (C) +H* ハイド (G) (b) (F)+ <ストロマ> PGA (E) (a) CO2 GAP (d) (G)- (F)+ RuBP 図 葉緑体における光合成反応の概略 光合成産物 (2) 光合成に最適な水分量や温度条件において, 弱光下で光の強さに比例して増加してい た光合成速度がある強さ以上の光強度になると増加しなくなった。 (15. 信州大改題) セント

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生物 高校生

分かる人できれば解説もお願いします🙏 解答だけでもほしいです

〈光合成のしくみ> 個 光合成の際、光エネルギーはクロロフィルなどの光合成色素群によって捕集され、吸収 された光エネルギーは最終的に光化学系の反応中心にある特殊なクロロフィルに伝達さ れて光化学反応が駆動される。 この光化学反応は葉緑体のチラコイド膜にある光化学反応 系によって行われるが, 光化学反応系には光化学系Ⅰ (PSI) と光化学系ⅡI (PSⅡI)の2種 類が存在する (図1)。 それぞれの光化学反応中心に存在する特殊なクロロフィルは、光合 成色素群によって捕集された光のエネルギーを利用して活性化され、電子受容体へ電子e を供与することによって、吸収した光エネルギーを化学エネルギーに変換する。 光化学 反応中心に存在する特殊なクロロフィルは電子を供与すると酸化された状態になるが、そ れが再び還元される際, PSIではプラストシアニンというタンパク質が、PSⅡIでは水が 電子を供与する。 ストロマ チラコイド膜 光 COLOPAPSI 100000 チラコイド内腔 2H2O -H+ PQ 光 シトクロム 複合体 2+2H+ 2+4H+) ATP 合成酵素 ADP+PI ATP BOX PSIAMOY ZLOKOMS CAMILO MOTOR COGITals Ooooo (PC) +4H+ H+ プラストシアニン ブラストキノン 図1 チラコイド膜で起こる反応 電子e~は破線で示すように、光化学系から放出され, プラストキノン, シトクロム 複合体,プラストシアニンの順に伝達され、光化学系Iに渡される。 PSIは光化学系Iを, PSⅡIは光化学系ⅡIを, Piはリン酸を示す。 問1 図1の空欄(ア)~ (ウ)に入る物質名を答えよ。 問2 光化学反応と電子伝達系により チラコイド内腔側とストロマ側では、どちらのH+ 濃度が相対的に高くなっているか答えよ。 問3 ある緑色植物を用いて以下の【実験】 【実験2】 を行った。 【実験1】 植物に 640nmから700nm までの波長の光をそれぞれ照射して、吸収された 光当たりの光合成活性を波長ごとに測定した。 その結果, 680nmから700nm までの 長波長側の光では, 640nmから680nm までの短波長側の光に比べ,光合成活性が低 下することが示された。 【実験2】 長波長側である 690nmの光は 葉緑体のシトクロム複合体を酸化する のに非常に効果的であった。 この 690nmの光と同時に短波長側の 650nmの光も照射すると、図2のよう に シトクロム複合体の一部が還元さ れることが示された。 これらの実験結果および図1を参考に して, 以下の(1), (2)に答えよ。 (1) 2つの光化学系である PSI と PSⅡIに関する記述として正しいものを以下の(a)~(c) の中から1つ選び, 記号で答えよ。 また, その理由も説明せよ。 (a) PSIはおもに690nmの長波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 650nmの短波長 側の光で駆動される。 (b) PSIはおもに650nmの短波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 690nmの長波長 側の光で駆動される。 (c) PSI PS ⅡIともに短波長側および長波長側の両方の光で駆動され、 波長に対する 応答性は両化学系に差はない。 (2) 【実験1】 において, 680nm から 700nm までの長波長側の光だけを照射したときに [20 東京都立大改〕 光合成効率が低下するのはなぜか。 その理由を説明せよ。 酸高い 合化 体さ ム 低い 690mm 照射 650nm 照射 時間 図2 光照射条件を変えたときのシトクロム複合体の 酸化還元状態の変化 48

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生物 大学生・専門学校生・社会人

 光合成の化学式について。  テキストでは光合成が行われたあと6H2O出ると書いてありますが、それでは右側の方が6水素原子多いことになって、僕のノートで書いた化学式の方が筋が通っているように思えるのですが、これはどこが間違えなのでしょうか?  そもそも、光合成が行われる過程... 続きを読む

2 二酸化炭素の固定 気体の二酸化炭素が有機物に取り込まれる過程を炭酸固定という。二酸化炭素が有 機物として固定される反応は,ストロマ (→p.24) で行われる。 ストロマでATPの化学 エネルギーを利用して、二酸化炭素と水から有機物が合成される。 とをまとめると、光合成全体として次のような式が得られる。 光エネルギー 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 +6H2O + 602 同化産物 生命体を構成する物質は,複雑で整然としているほどエネルギーを多くもつ。二 化炭素(CO2) や水(H2O) は単純な分子であり、エネルギーレベルは極めて低い。 生物は呼吸の過程において,エネルギーレベルの高い脂肪やグルコース (CaH:00)を 酸素を用いて酸化し, CO2 と H2O に分解する。その過程で発生するエネルギーを利用 してATPを合成し, ATPのエネルギーを用いて様々な生命活動を行う。光合成では 光エネルギーを用いて ATPを合成し, このATP を利用して CO2とH2O から有機物を 合成している。 16μm 3 した るこ れら 胞内

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