작물생리학 암기 - 4장 광합성

 

 

 

 

 

 

4. 광합성

- 엽록소 65%, 잔토필 21%, 카로틴 6%

- 엽록소 a : 2번 pyrrole 메틸기 결합. 석유 에테르에 용해

- 2,500 엽록소 분자 당 1 O2 방출, CO2 환원, 10광자 소요

 

- 카로티노이드 : 테트라테르펜. 라이코펜(붉은색), 베타카로틴과 알파카로틴(녹색)

- 잔토필 : 카로티노이드 중에 케톤기, 수산기로서 O 함유. (노란색), 녹색잎에 함유.

 

- 안테나색소 : 광을 흡수하지만 직접적으로 광화학 반응에 관여하지 않음. 안테나복합체를 통해 에너지가 반응중심에 도달.

- 반응중심 : 광화학반응의 장소. 엽록소 a, 보조인자로 구성

 

- 광합성 전자전달계 : (틸라코이드 막) 제2광계-시토크롬 복합체-제1광계로 구성

- 광수확복합체 : LHCI, LHCII 로 구성.

 

* 물의 광분할 : 힐반응. NADPH로 환원. PSII와 연관. Mg,Cl 보조인자

물의 광분할 요약

 

* 광인산화반응 : 암반응을 유도하는데 필요한 ATP 생성 과정.

물→P680→플라스토퀴논→시토크롬→P700 경유하여 ATP 합성(비순환), NADP→NADPH 로 환원(비순환), CO2 환원(비순환), 당형성(비순환)

- 제1광계: 순환적+비순환적

- 제2광계: 비순환적

- ATP 효소: F형 ATPase 시계반대방향 모터

 

* 광합성 전자전달저해제

- 디우론 (DCMU) : 광계 II

- 파라쿼트 (그라목손) : 광계 I

 

* 칼빈벤슨회로

① CO2 고정 (RuBP+CO2→2PGA)

② 환원단계 (PGA+ATP+NADPH → PGald+ADP+NADP)

③ RuBP 재생성 (PGald→RuBP)

* Hatch-slack (C4)회로 (= C4 유기산회로)

- CO2는 말산이나 아스파트산같은 C4유기산으로 고정.

- PEP→OAA→말산(or 아스파트산)→피루브산

 

* 광호흡

- 광합성에 의해 환원된 탄소의 30% 이상이 광호흡으로 CO2로 재산화될 수 있다 (상당한 손실)

광호흡 과정

- 높은 광도, 높은 O2, 낮은 CO2, 고온에서 촉진

 

* 솔라리제이션 : 강한 광일때 엽록소 파괴.

- 높은 광도, 높은 O2, 낮은 CO2, 저온에서 촉진, 당류 감소시 촉진

 

* CAM : 밤에 산 증가, 탄수화물 감소

 

* 광합성 조절요인 : 광의 강도, CO2(가장 중요 한정요인), O2, 온도(광이 강할 때 뚜렷)

엽록소, 무기양분(N,K,Mg,Fe,Cu), 수분, 수화도, 당 축적

- 탄수화물 건물량 17~25% 증가시 광합성 완전히 정지