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광합성에 영향을 미치는 광도 1. 광보상점과 광포화점 광합성에 있어서 광도가 결정적인 역할을 하는데, 암흑 상태에서는 식물이 호흡작용만 하면서 이산화탄소를 방출한다. 그러나 광도가 증가함에 따라 광합성이 시작되고 이산화탄소를 흡수하기 시작한다. 특정 광도에 도달하면 호흡작용과 광합성으로 흡수되는 이산화탄소의 양이 균형을 이루는데, 이때의 광도를 광보상점이라고 한다. 식물은 광보상점 이상의 광도에서만 살아갈 수 있다. 그러나 광보상점은 수종에 따라 다르며, 개별 잎의 종류나 온도에 따라도 차이가 있다. 대체로 양엽의 경우 전광이 약 1.5%인 2,000㏓(럭스) 정도이다. 양수와 음수 간에는 광보상점에 큰 차이가 있는데, 일례로 양수인 소나무류는 음수인 단풍나무류보다 약9배 높은 광도에서 광보상점에 도달한다. 이로 인해 소나무류는 다.. 2024. 2. 1.
광호흡 광호흡은 잎에서 광조건하에서만 일어나는 호흡작용으로, 엽록체에서 광합성으로 고정된 탄수화물의 일부가 산소를 소모하면서 다시 분해되어 미토콘드리아에서 이산화탄소로 방출되는 과정을 나타낸다. 광호흡은 엽록체와 미토콘드리아뿐만 아니라 퍼옥시솜도 함께 관여하여 일어난다. 산소를 소모하는 것은 야간에 이루어지는 식물의 호흡작용과 유사하지만, 광호흡은 잎에서 햇빛이 있을 때에만 발생하며, 광합성으로 초기에 고정된 물질의 일부가 분해되는 것은 야간 호흡작용과는 차이가 있다. C-3 식물의 경우 광합성으로 고정된 이산화탄소의 20~40% 정도가 광호흡으로 방출되며, 낮에 발생하는 광호흡은 야간에 발생하는 호흡보다 2~3배 더 빠른 속도로 진행된다. C-3 식물의 광호흡은 산소의 농도를 줄이면 감소시킬 수 있다. 광호흡.. 2024. 1. 31.
암반응에 따른 식물분류(C-3, C-4, CAM) 광합성을 하는 녹색식물은 암반응에서 이산화탄소를 고정하는 양식에 따라 크게 세 가지 C-3, C-4, CAM 식물로 분류한다. 1. C-3 식물군 녹색식물 중 대다수는 C-3C-3 식물군에 속하며, 이는 공기 중의 이산화탄소를 5탄당으로 고정하는 과정에서 루비스코(RuBP) 효소를 사용한다. 이 효소는 공식적으로 리불로스 2인산 카르복실화 효소로 알려져 있으며, 일반적으로 '루비스코'로 약칭된다. 루비스코는 지구상에서 가장 흔한 단백질 중 하나로, 녹색식물의 잎에 포함된 전체 단백질 중 약 1/8에서 1/4 정도를 차지하며, 이는 초식동물의 영양섭취에 큰 영향을 미친다. RuBP는 이산화탄소 분자를 흡수하여 탄소를 6개로 증가시킨 후, 곧이어 3개의 탄소를 가진 3-phosphoglyceric acid .. 2024. 1. 30.
광합성의 명반응과 암반응 광합성은 엽록체가 햇빛 에너지를 활용하여 이산화탄소와 물을 이용해 탄수화물을 생산하는 과정으로, 이는 생리적인 작용을 일으키는 기본원리이다. 이러한 과정은 크게 두 가지 단계로 나뉜다. 첫 번째는 햇빛에 반응하여 필요한 에너지를 생성하는 광반응 단계이며, 두 번째는 암반응 단계로, 첫 번째 단계에서 생성된 에너지를 활용하여 이산화탄소를 환원시켜 탄수화물을 합성하는 과정이다. 요약하면, 광합성의 명반응에서는 태양에너지가 조효소인 ATP와 NADPH에 저장되고, 이후 암반응에서는 이러한 저장된 에너지를 이용하여 탄수화물을 합성한다. 1. 명반응 명반응은 광합성의 첫 단계로, 엽록체의 그라눔 부분에서 햇빛이 있는 상황에서만 진행된다. 엽록소는 햇빛 에너지를 한 군데로 모으고 네 가지 단백질군이 연이어 작용하여.. 2024. 1. 29.
광합성 색소 광합성은 식물이 태양 에너지를 통해 자신의 필요한 에너지를 생성하는 과정이다. 이 과정에서 엽록체 내의 엽록소가 태양 에너지를 흡수하여 원동력을 공급하며, 이산화탄소와 물을 이용하여 탄수화물을 합성한다. 광합성이라는 용어는 식물이 햇빛 아래에서 탄수화물을 합성한다는 의미에서 지어졌으며, 유럽에서는 탄소동화작용이라고도 한다. 1. 엽록소 광합성에는 다양한 색소가 관여하지만, 그중에서도 가장 핵심적인 역할을 하는 것이 엽록소이다. 엽록소는 작은 소기관인 엽록체 내에 존재하는 색소로, 지구 상에서 가장 흔한 색소 중 하나이다. 엽록소는 주로 녹색을 반사하여 녹색으로 보이는 특징이 있다. 엽록체는 지름이 약 5㎛, 두께가 2~3㎛ 정도로 박테리아보다 조금 크며, 투과성 막으로 둘러싸여 있다. 엽록체의 구조는 엽.. 2024. 1. 28.