★設問1 C3植物の光合成の反応過程とC4植物n光合成の反応過程の違いを説明せよ。 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 二酸化炭素をカルビン・ベンソン回路に取り込み最初の生成物がPGA(リングリセリン酸)という C3化合物である植物がC3植物である。、カルビン・ベンソン回路に先立つ二酸化炭素の濃縮機構ともいうべき反応系 (C4ジカルボン酸回路)を備え、最初にC4化合物が生じる植物がC4植物とよばれる。 ★設問2 代表的なC4植物を2つ挙げよ。 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 サトウキビ・トウモロコシ ★設問3 C4ジカルボン酸回路と カルビン・ベンソン回路はそれぞれ葉のどこで行われるか? ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 C4ジカルボン酸回路ー葉肉細胞 カルビン・ベンソン回路ー維管束鞘細胞 解説 葉肉細胞では、CO2をとりこみ、C3化合物と結合させ、一時的にC4化合物にする。 維管束鞘細胞ー葉肉細胞に貯蔵したC4化合物を分解しCO2を供給させ、そのCO2をもとにカルビン・ベンソン回路となる。 光飽和になりにくく、 二酸化炭素に伴う気孔開度を小さくでき、蒸散も少ないため、高温・強光で高い光合成速度を示す。 そのため、熱帯、乾燥環境によく適応している。 ★設問4 CAM植物とは何か? ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 夜間に気孔を開き、C4(ジカルボン酸)回路で二酸化炭素を吸収し、昼間は気孔をと閉じてカルビン・ベンソン回路で糖を合成できるため、著しく乾燥に強く、砂漠などにも生息(せいそく)する植物。 解説 同じようなC4(ジカルボン酸)回路を持つC4植物とCAM植物の相違を確認しよう。 C4植物はがC4回路とカルビン・ベンソン回路の場所が異なるに対して、CAM植物は時間帯が異なる。 ★設問5 CAM植物を2つあげよ。 ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 サボテン・パイナップル・ベンケイソウ(弁慶草) 乾燥地でも生育。 CAM植物は、crassulacean acid metabolism(ベンケイソウ型有機酸代謝)の略。 |