光に依存しない反応
植物の葉緑体では、光によらない反応が行われている。このプロセスでは、二酸化炭素から糖が作られる。このプロセスはカルビンサイクルと呼ばれ、光依存性反応の産物(ATPとNADPH)と様々な酵素を使用する。したがって、光独立型反応は、光依存型反応なしには起こりえない。そして、光独立反応で作られた糖は、転座によって植物体内を移動する。葉緑体のグラナ領域で行われる。また、嫌気性である。
カルビンサイクル
カルビンサイクル
- 炭素数5の糖(リブロース二リン酸、RuBP)が二酸化炭素と結合し、炭素数6の糖(ホスホグリセリン酸)を生成する。RuBisCOという酵素がこの反応を促進させる。
- ホスホグリセリン酸は、光依存性反応による水素原子で還元され、2分子のトリオースリン酸(それぞれ炭素原子3個を有する)を形成する。このとき、ATPが必要となる。
- 一部のトリオースリン酸は(ATPを使って)リブロース二リン酸に戻されます(このため、このサイクルは「サイクル」と呼ばれています)。
- 残った分は、ブドウ糖の生産に使われる。
カルビンサイクルの反応の総和は次のようになる。
3 CO
2+ 6 NADP + 5 H
2O + 9 ATP → グリセルアルデヒド-3-リン酸(G3P) + 2 H+ + 6 NADP ++ 9 ADP + 8 Pi (Pi = 無機リン酸) ※この場合、G3Pはグリセルアルデヒド-3-リン酸(G3P)の合成に使用されます。