광합성의 개요와 과정 및 엽록소의 구조, 기능

소개글

광합성의 개요와 과정 및 엽록소의 구조, 기능에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 광합성의 개요
2. 엽록소의 구조와 기능
3. 엽록소가 빛을 흡수해서 과실·종자를 만드는 방법
1) 명반응(광의존반응, Light dependent reaction)
광화학 반응계(photochemical reaction system)
빛에너지에 의한 전자전달과 광인산화
2) 암반응(광독립반응, dark reaction)
4. 참고문헌

본문내용

의해 수확되는데 이 ATP 합성효소는 틸라코이드 막을 통한 양성자의 역류를 ATP 합성에 연계시킨다.
즉, 광 의존반응에서 유래된 에너지는 주로 틸라코이드 막을 경계로 양성자 농도 차이로서 저장된다. 그러나 틸라코이드 내강이 밀폐된 공간이기 때문에 양성자 농도의 차이(6H+)는 아주 크고(스트로마와 틸라코이드 내강간의 pH 단위가 3 이상으로 벌어질 수도 있다.) 이러한 pH 차이 때문에 틸라코이드 막을 경계로 저장된 전체 자유 에너지는 두 분자의 ATP를 형성한다.
결론적으로 광합성과정의 첫 번째 단계인 광의존반응에서는 엽록체가 빛에너지를 이용하여 NADPH, ATP 및 O2를 만들어내는데 이때 NADPH와 ATP는 그 다음에 오는 광독립반응에서 CO2를 환원시키는 환원력(reducuing power)를 제공한다.
2) 암반응(광독립반응, dark reaction)
암반응은 CO2의 고정과정으로서 궁극적으로 포도당, 녹말 등의 탄수화물이 이것으로부터 생성되어진다.
캘빈(Melvin Calvin) 등은 수년에 걸쳐 엽록체의 스트로마에서 일어나는 이러한 CO2 고정에 관련된 일련의 화학반응 단계를 규명하려고 시도하였다. 이들은 단세포성 녹조류인 클로렐라에 빛을 비추면서 여기에 14CO2를 공급하고 배양한 후 시간마다 14C의 화학적인 변화과정을 추적하였다. 캘빈 등은 처음 30초 동안 광합성을 시킨 재료에서 포도당분자에 14C이 표지됨을 관찰하였으며 이후 반응시간을 여러 단계로 조절하여 또 다른 광합성 중간산물에 표지된 14C를 동정함으로써 결국 탄소고정경로(캘빈회로)를 밝히게 되었다.
이 캘빈회로에 의하면 이미 회로 내에 존재하는 5탄당 인산화합물인 RuP(ribulose phosphate)가 ATP에서 인산을 얻어 중요한 물질의 하나인 RuBP(ribulose bisphosphate)를 생성하는데 이 물질이 곧 대기중에서 들어온 CO2의 수용체가 된다. RuBP와 CO2가 결합하여 6탄당 화합물이 만들어지는데 이 물질은 매우 불안정하므로 곧 분해되어 2분자의 PGA(phosphoglyceric acid)로 전환된다. 따라서 3탄당인 PGA야말로 광합성에 의한 CO2의 최초고정산물이 되는 셈이다. 이것은 다시 ATP에서 인산기를 받아 DPGA (diphosphoglyceric acid)를 형성하고 곧 PGAL로 환원되는데 이 과정에서 명반응 산물인 NADPH가 환원제로서 이용된다. 이 반응은 6분자의 RuBP에서 시작되어 12분자의 PGAL을 형성한다. 이 가운데 10분자의 PGAL은 RuBP의 재합성에 이용되고 2분자의 PGAL이 포도당을 합성하게 된다. 결국 6분자의 CO2에서 오는 탄소원자 6개 한 분자의 포도당을 합성하가ㅔ 되며 과당은 중간산물로 나타난다. 또한 포도당은 녹말 등의 다당류 합성에 이용된다.
4. 참고문헌
일반생물학교재연구회, 일반생물학, 1998, 광림사, PP.99~107
권오길 외 8명, 기초생물학, 2002, 강원대학교출판부, PP.48~65
최영길, 대학생물학, 1986, 일신사, PP.188~199

키워드

광합성,   엽록소,   명반응,   암반응,   엽록체