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냉철한라마35

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식물의 명반응과 암반응을 통한 광합성 전체 진행 과정이 궁금해요

엽록체 틸라코이드 막에서 일어나는 명반응을 통해 ATP와 NADPH가 생성되고, 스트로마의 캘빈 회로에서 이산화탄소가 포도당으로 합성되는 전체 광합성 과정의 연계성이 궁금합니다. 빛 에너지가 어떻게 화학 에너지로 변환되는지 알고 싶어요.

2개의 답변이 있어요!

  • 김찬우 전문가

    김찬우 전문가

    KATRI시험연구원/국립현대미술관

    ∙

    안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    명반응의 에너지 전환은 틸라코이드 막에서 빛 에너지를 흡수하여 물으 분해하며 산소를 배출하고 세포의 동력원인 ATP 와 NADPH 라는 화학 에너지를 만들어 냅니다.

    암반응의 물질 합성은 스트로마에서 명반응의 생성물이 ATP 와 NADPH 를 연료로 삼아 이산화탄소를 고정하고 환원함으로써 최종 생산물이 포도당을 합성하게 됩니다.

    명반응은 에너지를 공급하고 암반응은 이를 소비하며 에너지가 고갈된 ADP, NADP 를 다시 명반응으로 순환시키는 완벽한 상호 의존 관계를 이루고 있습니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

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    채택된 답변
  • 이충흔 전문가

    이충흔 전문가

    NAMSUNG HS

    ∙

    안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    광합성은 엽록체 틸라코이드 막에서 빛에너지를 화학 에너지로 전환하는 명반응과, 이 에너지를 이용해 스트로마에서 이산화탄소를 포도당으로 합성하는 암반응의 연속적인 연계 반응입니다.

    먼저 틸라코이드 막에서 일어나는 명반응은 빛에너지를 직접적인 화학 에너지로 변환이 일어납니다. 엽록소가 흡수한 빛에너지에 의해 방출된 고에너지 전자의 손실을 채우고자 물 분자가 산소, 수소 이온, 전자로 광분해되면, 전자가 전자전달계를 거치며 틸라코이드 내강에 형성된 수소 이온 농도 기울기를 바탕으로 ATP가 합성되고, 최종 전자를 받아 고에너지 환원제인 NADPH가 생성됩니다.

    이어 스트로마에서 일어나는 암반응은 명반응의 산물인 ATP와 NADPH를 동력으로 이산화탄소를 포도당으로 환원시킵니다. 이산화탄소가 RuBP와 결합한 후, ATP의 에너지와 NADPH의 전자를 공급받아 G3P로 환원되고, 이 G3P 분자들이 결합하여 최종적으로 포도당을 합성하고, 남은 물질은 ATP를 소비하여 다시 RuBP로 재생됩니다.

    결과적으로 명반응이 만든 ATP와 NADPH가 암반응에서 소비되면, 생성된 ADP와 NADP+는 다시 명반응으로 돌아가 재충전되는 순환 구조를 이룹니다. 식물은 이 연계를 통해 순간적인 빛에너지를 포도당이라는 안정한 장기 화학 에너지로 효율적으로 바꿔 저장합니다.