http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/Labs/wata_lab/photosynthesis.html

というページに「光合成の初期過程」の説明がある。

良く整理されているが、決して分かりやすいとはいえない。

光合成とは

1.光合成とは、「光エネルギーを利用して有機化合物を合成する生理作用」である。

2.光合成には酸素発生型と酸素非発生型がある。(後者は略)

3.酸素発生型光合成の過程は、初期の明反応と後半の暗反応の過程に分かれる。(後者はウィキではカルビン反応と言われたもの)

ということで、明反応の説明に入る。

明反応とは

明反応は初期過程ともいい、光エネルギー(物理エネルギー)を化学エネルギーに変換する。

この反応はチラコイド膜上で行われる。膜上にはPSⅠとⅡという二種類の光化学系(PS)があり、受けと出を担当している。

受けの担当はPSⅡであり、PSⅡを取り囲むようにアンテナ複合体(Light harvesting complex)が形成されている。これをLHCⅡという。

PSⅡで造られた電子エネルギーは、シトクロムb6/f 複合体という装置(電子伝達系)を経由して、出の装置であるPSⅠに転送される。

まぁ、空港のトランジットみたいなもので、入国して、動く歩道に乗って、出国ロビーに移動するようなものだ。

明反応を図示すると

そこで、全過程の肝はPSⅡ内部での電子の動きということになる。そこだけ切り取って図示したのが下の絵。

LHC2

左の黄色い稲妻型の矢印が光だろう。酸素発生複合体というのがチラコイド内腔にあって、ここで水が電気分解されているようだが、そこから赤い矢印で酸素か水素かのどちらかがPSⅡに送り込まれるようだ。

そしてこれが光と反応してP680という物質を作るらしい。

ただ絵を見ただけではこの程度しかわからない。

光化学系Ⅱの過程

本文に戻る。

光化学系は2つの部分から構成される。、

1,「反応中心」: 光励起反応と続く電子移動反応を進行させる部分

2,「アンテナ系」: 光捕集機能を担う集光性色素複合タンパク質(LHC)

この内、アンテナ系に多数のクロロフィルなど色素分子がふくまれる。基本的にはアンテナ系がなくてもコアだけでも反応は進行するのだそうだ。(ラジオと同じだね)

さぁここからが難しい。

反応中心コアでは一次電子供与体(PS IではP700PS IIではP680と呼ばれる)が光励起を担い、励起によりエネルギーが高められた電子が隣の色素分子(電子受容体)に送り込まれ(これを光電荷分離反応という)、さらに一連の電子伝達鎖を電子が伝っていくことで反応が進行する。

一次電子供与体とは何だ、光励起とはなんだ、電子受容体とは何だ、光電荷分離反応とは何だ、電子伝達鎖とは何だ???

とにかく読み進めることにしよう。

電子伝達は、酸化還元反応の連なりである。電子の放出が酸化、電子の受容が還元である。

物質間の電子のやりとりは連鎖を形成する。これが電子伝達鎖である。

電子伝達系を電子のやりとりで並べるとZ字を形成することから、ゼットスキームと呼ばれる。

以上で文章は終わりだ。何だこれは。

肝心なところが素通りされている。伝達はいいが、何が伝達されるのか、その伝達すべき物質はいつどこで作られたのかが最大の問題だ。

上の図で言えばP680がフェオフィチンになって、さらにQA→QBとなり、PⅡからシトクローム系へと引き渡される過程だ。

さらに、ズラズラと並べた専門用語についても説明はされないままだ。このままでは解説の体をなしていない。