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Worksheets光合成に関するクイズ
Total questions: 39
Worksheet time: 1hrs 5mins
光合成は,光エネルギーを用いて〔1 〕を合成し,そのATPを利用して有機物を合成する反応である。
生物が二酸化炭素を取りこみ,ATPのエネルギーを使ってデンプンなどの有機物につくりかえるはたらきを〔2 〕(炭酸同化)という。
光合成は,次の2段階に分けられる。・光エネルギーを利用して〔3 〕とNADPHをつくる反応(〔4 〕で起こる反応)
ATPとNADPHを用いて〔5 〕を還元して有機物を合成する反応(〔6 〕で起こる反応)
真核生物の光合成は〔7 〕で行われる。
葉緑体は独自の〔8 〕をもつ。
葉緑体の内部にはへん平な袋状の構造である〔9 〕が見られる。
チラコイド膜には〔10 〕が存在する。
チラコイドと包膜の間の〔11 〕には,二酸化炭素を有機物に合成する反応にかかわる多数の酵素が含まれている。
植物の光合成色素には〔12 〕,クロロフィルb,カロテン,キサントフィルなどがある。
溶液中のクロロフィルaやクロロフィルbは,おもに〔13 〕色光と青色光を吸収する。
〔14 〕…光の波長と吸収の関係を示したグラフ。
〔15 〕…光の波長と光合成速度の関係を示したグラフ。
光合成には,葉緑体のチラコイド膜で起こる反応とストロマで起こる反応の2段階がある。
チラコイド膜にある光合成色素が光エネルギーを吸収する。
光合成には,葉緑体のチラコイド膜で起こる反応とストロマで起こる反応の2段階がある。光エネルギーの吸収について説明せよ。
光化学系の反応中心のクロロフィルがエネルギーを受け取ると,反応中心から電子の受容体に〔16〕が渡される。
(a)
光化学系Ⅱで,電子を失った反応中心のクロロフィルは,〔17〕から電子を受け取って,還元された状態にもどる。
(a)
光化学系Ⅰの反応中心のクロロフィルは電子の受容体に電子を渡し,光化学系Ⅱから流れてくる電子を受け取る。電子の受容体に渡された電子は最終的にNADP+に渡り,〔18〕が生成する。
(a)
水の分解によって生じた電子が光化学系Ⅱ,光化学系Ⅰを通ってNADPHまで伝達される反応系を,光合成の電子伝達系という。電子が電子伝達系を通ると,H+がストロマ側から〔19〕の内側に輸送される。
(a)
チラコイドの内側のH+の濃度がストロマ側より高くなる。H+がチラコイド膜にある〔20〕を通ってストロマ側にもどる。このときATPが合成される(=〔21〕)。
ATP合成酵素
光リン酸化
葉緑体のストロマでは,チラコイド膜でつくられた〔22〕とNADPHを用いて,〔23〕(CO2)を還元して有機物を合成する反応が起こる。この反応は回路状の反応で,〔24〕回路(カルビン・ベンソン回路)という。
ATP
二酸化炭素
カルビン
葉緑体のストロマでは,チラコイド膜でつくられた〔22 〕とNADPHを用いて,〔23 〕(CO2)を還元して有機物を合成する反応が起こる。この反応は回路状の反応で,〔24 〕回路(カルビン・ベンソン回路)という。
ATP
二酸化炭素
カルビン
CO2はリブロース二リン酸(RuBP,C5化合物)と結合する(①)。これは〔25 〕(リブロース二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ,Rubisco)という酵素のはたらきによる。
(a)
生成物が2つに分解されて,2分子のホスホグリセリン酸(PGA,〔26 〕化合物)になる(②)。
(a)
PGAはATPのエネルギーと〔27 〕による還元作用によって,グリセルアルデヒドリン酸(GAP,〔28 〕化合物)となる(③)。
(a)
6分子のCO2が回路に取りこまれると,12分子のGAPが生成される。→GAPのうち2分子は糖などの有機物の合成に使われる(④)。残りの10分子はATPのエネルギーによって再びRuBPへもどる(⑤)。
光合成の反応は,次のようにまとめられる。光エネルギー↓6〔29 〕+ 12〔30 〕→(C6H12O6)+ 6H2O + 6〔31 〕
CO2
H2O
O2
光合成で生じた有機物は,サイトゾルで〔32 〕などに変えられ,〔33 〕を通って各部に運ばれる(転流)。
スクロース
師管
根や種子などでは,有機物は〔34 〕となり貯蔵される(=貯蔵デンプン)。
(a)
光合成で生じた有機物は,サイトゾルで〔32 〕などに変えられ,〔33 〕を通って各部に運ばれる(転流)。
スクロース
師管
デンプン
光合成の速度が輸送の速度よりも速いとき,有機物は葉緑体の中でデンプンとなる。→一時的に葉緑体内に貯蔵される(=同化デンプン)。
光合成の速度が輸送の速度よりも遅いとき,デンプンが分解される。→サイトゾルで〔35 〕に変えられる。→他の組織に運ばれる。
(a)
光合成を行う細菌。原核生物であり,〔37 〕をもたない。
(a)
緑色硫黄細菌,紅色硫黄細菌は電子伝達系で水(H2O)のかわりに〔38 〕(H2S)などを酸化する。
(a)
光合成色素として〔39 〕を利用する。
(a)
光エネルギー ↓ 6CO2+12〔40 〕 →(C6H12O6)+6H2O+12〔41 〕
H2S
S
シアノバクテリア(ネンジュモなど)は植物とよく似た光合成を行う。光合成色素として〔42 〕をもつ。
(a)
光エネルギー ↓ 6CO2+12〔44 〕 →(C6H12O6)+6H2O+6〔45 〕
H2O
O2
