o 광합성 = 광반응 + 암반응
* 광반응은 햇빛과 광합성 ② 참고
- 암반응 : 광반응에서 만들어진 에너지와 CO2로 탄수화물을 합성하는 과정
< 암반응 3단계 > : 캘빈 회로
1단계
5탄당인 ribuloes bisphosphate(RUBP)가 루비스코 효소를 사용하여 CO2 고정
바로 둘로 갈라져 첫번째 화합물인 2분자의 3-인산글리세르산(3PG) 생성
(이때, 첫번쨰 화합물이 C3화합물 이므로 C-3식물이라고 불리움)
2단계
3PG 인산기가 하나더 붙으면서 1,3-DPG로 변하고
이후 NADPH의 에너지를 사용하여 G3P를 만들고
한분자가 빠져나와 다른 G3P와 포도당을 합성함
3단계
한분자가 빠진 G3P에서 ATP가 사용되며 다시
ribuloes bisphosphate(RUBP)를 만듬
☆☆☆ RUBP + CO2 → 3PG → 1,3-DPG → G3P → RUBP
o C4식물의 광합성
1단계
포스포엔놀피루브산(phosphoenolpyruvate, PEP(C3))가 CO2를 고정
→ 옥살아세트산(OAA, C4)를 만듬 / 이 과정으로 인해 C4식물이라고 명명됨
2단계
OAA은 에너지(NADPH)를 사용하여 말산(malic acid, C4)을 만듬
3단계 말산은 CO2를 방출하고(이 CO2는 캘빈회로에 쓰임) C3화합물인 피루브산이 되서
다시 PEP를 합성하여 위 과정을 반복
대표적 C4 식물 : 사탕수수, 옥수수,수수
* 특징 : 광합성 효율이 좋음(광호흡을 거의 하지 않기 때문에, 유관속초 세포에서만 약간 광호흡)
* 광호흡
- 광조건 하에서만 일어남, 탄수화물의 일부가 분해됨(에너지 손실)
- 미토콘드리아에서 산소를 소모하고 CO2 방출
- 루비스코 효소가 CO2가 부족할 시 RUBP에 산소를 결합시켜 소모시킴
*CAM식물
- 밤 : 기공 열고 CO2 흡수 → PEP가 CO2 고정 → OAA 만듬 → OAA가 malic acid가 된 후 액포에 저장
- 낮 : 기공 닫고 malic acid가 다시 OAA로 변환 → OAA에서 CO2 방출도면 이 CO2로 캘빈회로 진행
** 대표적 CAM 수종 : 다육식물, 염분지대식물, 난초, 나리, 대극과
** 나자식물 중 유일하게 Welwitschia속만이 cam경로를 거침
** 특징 : 우기가 오면 낮에 기공을 열고 C3식물과 마찬가지로 광합성을 함
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광합성에 영향을 주는 요인
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1. 온도 : 암반응에 영향을 많이 줌
* 효소에 의한 생화학적 반응이기 떄문
너무 높으면 광호흡이 증가하여 광합성 효율 감소
2. 수분 : 부족시 엽멱적 감소, 기공 폐쇄, 원형질 분리 등이 일으킴
3. 광도 : 정오가 가까워 질 때 가장 왕성한 광합성(광도, 온도, 수분이 적합)
4. 계절 : 고정생장(초여름에 광합성 최대), 자유생장(늦여름에 광합성 최대)
+ 질소고정 수목의 경우 가을 늦게까지 광합성 수행
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