代謝(知識)の問題
光合成のカルビン回路について述べた文としてあてはまるものを、次のア〜オからすべて選べ。
- ア カルビン回路の反応は、葉緑体のチラコイド膜で起こる
- イ は、ルビスコのはたらきによって RuBP と結合し、PGA ができる
- ウ カルビン回路では、水が分解されて酸素が発生する
- エ PGA は、ATP と NADPH を用いて還元され、GAP(有機物)になる
- オ GAP の一部から RuBP が再びつくられ、回路の反応がくり返される
この問題で使うもの
- カルビン回路(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(70 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「カルビン回路」で学んだ、カルビン回路が起こる場所と、 → PGA → GAP → RuBP の流れを使おう。
ヒント 2
カルビン回路はストロマで起こり、チラコイドでつくられた ATP と NADPH を使って から有機物をつくる。水の分解はチラコイドで起こる反応である。
ヒント 3
場所について述べたアと、水の分解について述べたウは、チラコイドで起こることと混同していないか確かめよう。残りの 3 つは、反応の流れに沿って 1 つずつ判定する。
答えと解説
答えを見る
イ, エ, オ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
カルビン回路で起こることを、場所と反応の順に整理してから、各選択肢と照らし合わせる。
場所: カルビン回路の反応は、葉緑体の ストロマ で起こる。
反応の流れ:
1. 気孔から取り入れた が、酵素 ルビスコ(RuBisCO)のはたらきで RuBP(リブロースビスリン酸)と結合し、PGA(ホスホグリセリン酸)ができる。
2. PGA は、チラコイドでつくられた ATP と NADPH を用いて還元され、GAP(グリセルアルデヒドリン酸)になる。
3. GAP の一部は、グルコースなどの有機物の合成に使われる。残りの GAP からは、ATP を用いて RuBP が再生 され、再び と結合する。こうして反応が回路としてくり返される。
各選択肢の判定:
- ア: 誤り。カルビン回路の反応はストロマで起こる。チラコイド膜で起こるのは、光化学系や電子伝達系の反応である。
- イ: 正しい。 はルビスコによって RuBP と結合し、PGA ができる。
- ウ: 誤り。水が分解されて酸素が発生するのは、チラコイド膜の光化学系 II である。カルビン回路では酸素は発生しない。
- エ: 正しい。PGA は ATP と NADPH を用いて還元され、GAP になる。
- オ: 正しい。GAP の一部から RuBP が再生されるので、反応がくり返される。
よって、あてはまるものは イ, エ, オ である。
別解
ア: カルビン回路は葉緑体のストロマで起こり、チラコイド膜ではないので誤り。イ: CO2 はルビスコ(RuBP カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ)のはたらきで RuBP と結合し、2 分子の PGA ができるので正しい。ウ: 水が分解されて酸素が発生するのはチラコイド膜の光化学系 II であり、カルビン回路ではないので誤り。エ: PGA は明反応でつくられた ATP と NADPH を用いて還元され、GAP(有機物)になるので正しい。オ: GAP の一部から RuBP が再生されて回路がくり返されるので正しい。したがってあてはまるのはイ、エ、オ。