「世界一」王冠を二つ戴く酵素

今日はお庭でとってもよく働き遊びました。
またまた生い茂ってきたレモンバームとミントを刈って、
猫の額畑一部を天地返しして「なんちゃってコンポスター」を埋め、
掘り返した時に出てきた痩せコガネムシベイベをニーム地獄に送り、
カメムシにジェット水攻撃を浴びせて臭い臭い攻撃をし返され、
たった一つの蕾を楽しもうと思ってたブライアンにチョッキリ発見、
ニーム大佐(ニーム核油粕)を庭全体に薄～く薄～くばら撒いて、
「う～ん♪曼荼羅夢～♪」と暫し天竺チックな香りに酔いしれ、
ニーム大佐を撒いたその手でミントを擦ったら手のニオイをかいで、
「う～ん♪曼荼羅カリー♪」っぽい匂いにお腹の虫を鳴らし、
芍薬レーンに入り込んでアスターみたいな花の剪定をしたり、
ナメクジ退治したり、蟻の巣見つけてちゃいちゃいしたりetc.
お陰で庭にスペースのゆとりが少し生まれました（＾＾）ｖ
↑
だから？

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いっぱいいっぱ～い遊んで部屋にはいると「本州梅雨入」報道。
例年より1ｗ程遅かったのかな？
そいえば夕方「何か変な臭い」がしてたなぁ･･。
例年、梅雨入り前に必ずと言って良いほど変な臭いが鼻を突くです。
ヒキガエルが近くに来た時の臭いみたいな・・・（＾＾；

さてさて、長い前置きでしたが、この投稿はstudy room記事っす。
ここで投稿すべきかどうか、それがクエスチョンだ！なんですけど。

ぬぉおおお！
頭を抱えてしまうテーマなので・・・（＾＾；
ではでは、鶏頭をフル回転させて臨みます！

＊＊＊

光合成♪
植物の重要な生命活動

光合成♪
楽趣味にはチンプンカンムリな化学反応・エネルギー反応。

昨年の今頃だったっけ･･･？
Rosalind Infinitaで光合成の森というpageを紹介したのは。
このpageで紹介されている園池さんの

光合成とはなにか 価格：987円（税込、送料別）

という本をOMOやんが確か読んだとか？
ぅお～～ぃ（＾０＾）／　OMOや～ん、
読書感想文はぁ・・・？＾＾

あ！（￣０￣！読書感想文書くのって大っ嫌いだったわ！！
好きな人なんているのかしら？
だいたいやねぇ～、自分で文章を作成するのではなく、
他人が書いた文章を読んで「感想」を書くなんて意味茄～子。
無駄に原稿用紙のマス目を埋めるのにあらすじなんて書いて、
読後の感想なんてたった一言で済んじゃうじゃんバラじゃん！
「おもろかった」とか「ためになった」とか
「悲しくなった」とか「つまらなかった」とか
「ふざけるな！」とか「寝てしもた」とかetc.,etc.
書評するというのとも違うでしょ？
書評するにしたって、他人様の文章をかなり引用するでしょ？
それを小学生の時からやらせるなんざ･･･
誰が考え出したのかしら？読書感想文なんて。意味梨ん像よ！
ったく！ぶつぶつぶちぶつ･･･

あ、さてぇ～、光合成というものを小中高と習ってきて、光と二酸化炭素とデンプンと酸素って単語は覚えてるけど、その具体的な仕組みになると･･･何だか何ちゃらカルビン回路ってのに物質が取り込まれてエネルギーを使って他の物質に変えて元素記号が出てきて矢印があって･･･んな程度しか残っていない常時鶏頭の楽趣味には上記光合成の森はひっじょうに分かり易く書かれているけれど、どうも分からない＾＾（何が分かって何が分からないかが分からない）ものなのであ～る。


しか～し、いつまでも「分からない」と棚上げしておく訳にもいかないので、理解できるように努力しなければならぬ！と、恥をさらしてstudy noteを記していこうと思う。一度にたくさんはぜ～ったい無理なので、ちょぽっとずつ、ね（＾＾ゞ

まずは、光合成の森から「光合成とは」を簡単にまとめてみる。
■小中学校レベル：植物が光によってデンプンなどを作る働き
■高校レベル：植物が光によって水を分解して酸素を発生し、二酸化炭素を有機物に固定する反応
■大学レベル：光によって環境中の物質から還元力を取り出し、その還元力とエネルギーによって二酸化炭素を有機物に固定する反応
■大学院レベル：光のエネルギーによって環境中から還元力を取り出し、その還元力とエネルギーを用いて行なう代謝系を全て含む反応

当然ですが、だんだんワケワカメですな（＾＾；；
最後の結びは分かりやすいですぞ！

光合成とは「植物の生き方」なのです。


これで･･･おしまい･･･にしちゃいたい･･･（＾＾；；
い～じゃんバラじゃん！その通りでございます！なんだから。
いかん、いかん！初心貫徹！刻苦勉励！メンチカツ定食！
んでも鶏頭に鞭振るうの疲れるんだよねぇ...
お煎餅食べたい。抹茶ロールケーキも良いなぁ...
：

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：
糖分を補給してきました～（＾＾ｖ

前回のstudy room-いろいろなにぬ根-で紹介した『植物が地球をかえた！』って本から「光合成の簡単なまとめ」という解説を引用･･･
長いので段落に分けて、メモを記載。
〔用語に関するリンクは楽趣味が行い便宜上段落番号を付しました〕

（１）光合成は、「光のもつ物理的なエネルギーを、糖、デンプンなどの有機物の化学的なエネルギーとして固定すること」と定義でき、真核生物では葉緑体で行われる。葉緑体は、二重の膜に囲まれ、チラコイドと呼ばれる袋（チラコイドはギリシャ語の「袋」）とストロマから成り立っている〔*楽注1〕。

・光→葉緑体（チラコイドとストロマ）→有機物生成

（２）光合成の反応は、チラコイド膜系で行われる「明反応」と、ストロマで行われる「暗反応」に分けられる。明反応は、光のエネルギーをクロロフィルが吸収することによってその電子が励起され、クロロフィルが「励起状態（活性化状態）」となることから始まる。励起状態は隣接するクロロフィルを次々と移動して、最終的には光化学系〔*楽注3〕の「反応中心」と呼ばれる特殊な状態にあるクロロフィルに移る。反応中心が励起されると電子は反応中心を飛びだし、電子を受けとりやすい物質に順次受け渡される（＝酸化還元反応）。これらの酸化還元反応のなかには、電子だけでなくＨ+が授受される反応がある。電子はＮＡＤＰ+に渡され、かなり安定な還元剤ＮＡＤＰＨ〔*楽注2〕が生成する。電子が飛びだした状態の反応中心は、光化学系IIの場合は水を分解して抜き取った電子を、光化学系Iの場合は光化学系IIからの電子を受けとり、もとの状態にもどる。水の分解や電子伝達にともなうＨ+の授受によって、チラコイド膜の内側のＨ+濃度および電位が高くなる。この高エネルギー状態を利用してＡＴＰがつくられる。明反応とはいうが、光が直接関与するのは反応中心が励起されるまでで、残りの反応は暗黒下でも起こる。

・光合成反応＝チラコイドの明反応とストロマの暗反応
・明反応：光→クロロフィル活性→飛び出すプロトンＨ+と電子
　ここで酸素を排出。（酸化還元反応）
　光engを化学engへ変換させるプロセスが明反応。
・暗反応：電子→NADP→NADPH
・ストロマ暗反応：明反応からのATPとNADPHでカルビン回路。
　有機物に二酸化炭素が取り込まれる光を使わない反応。
　光化学系II：水H2Oの分解→電子
　光化学系I：IIからの電子を授受
　水分解と電子伝達→H+→ATP生成

（３）暗反応（カルビン・ベンソン回路の諸反応）はストロマで行われる。ルビスコの産物ホスホグリセリン酸は、ＡＴＰとＮＡＤＰＨのエネルギーによって糖に変えられる。この糖の一部（約六分の一）から光合成産物であるショ糖やデンプンがつくられる。残りの大部分は、ルビスコの基質であるリブロース二リン酸の再生に使われる。（寺島一郎）

・酵素ルビスコは二酸化炭素をつかまえる。
　CO2+RuBP→PGA
　6CO2+6RuBP〔6C5P2〕→12C3P
・ホスホグリセリン酸PGAから糖、
・糖からショ糖やデンプンとリブロース2リン酸
・リブロース2リン酸はルビスコ再生へ

*楽注1：ストロマについてはチラコイドにリンクを張った東北大学大学院生命科学研究科彦坂研究室光合成のページMechanismの「光合成の生理生態学講座」に模式図がある。
*楽注2：NADP+のリンクを参照。
*楽注3：光化学反応については楽注1に同じMechanism参照。

さて・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・∞
楽の鶏頭からチンプン冠は外せそうもありませんぐぁ･･･
ま、でも、ルビスコって美味しそうよね＼（－－；バキっ
いや、そうじゃなくて、ルビスコって・・・何？
あ～～、あのバタークリーム挟んである小さなビスケットね♪
〔もぉ、この段階でオチが見えている（＾＾；〕
あれ、たま～に食べたくなるんだよね～！
食べると歯に詰まっちゃいがちだけどさ！
楽趣味は全粒粉入りのが好きよ！
・・・それは、ビスコだろ（－－；

むそう オーガニックビスコッティ プレーン(全粒粉入り) 300g 価格：735円（税込、送料別）

やたらにお菓子が食べたくなるのは･･･??
それはね･･･楽の鶏頭が糖分を欲しているからさ＾＾


では、いよいよ本日の主役！♪ちゃら～ん♪ルビスコについて＾＾

【ルビスコってなぁに？】
・ルビスコとは、光合成に関わる唯一にして重要な酵素である。
・光合成をする生物はどれもルビスコを使う。
・ホウレンソウのタンパク質約3割がルビスコ。
・ルビスコは葉緑体の中に存在する。
・二酸化炭素と酸素をつかまえる酵素である。
・タンパク質ルビスコが二酸化炭素を捉まえるのは難しい。
・それにルビスコは世界で一番処理速度の遅い酵素である。
・だから、植物にはルビスコがたくさん必要である。
・そのためルビスコは世界で一番数多く存在するタンパク質。
・ルビスコは5回に1回は酸素をつかまえてしまう(光呼吸)

ルビスコと光呼吸に関しては話がもちょっと込み入ってくるので、
今回はルビスコが光合成に関わる酵素ってことと、
この光呼吸を阻害すると植物は死んでしまうこと、
この2点をメモ･･･るつもりだったけど､､､やっぱさわりだけ＾＾
〔以下の式はＣ主体で見るため極簡略化しており収支は合いません〕

☆ルビスコが二酸化炭素をつかまえた時
RuBP（Ｃ5化合物:リブロースビスリン酸）+ＣＯ2→2Ｃ3PGA+Ｏ2
ここで生成した2つのＣ3（ＰＧＡ）はカルビン回路へ～♪

★ルビスコが酸素をつかまえた時
RuBP（Ｃ5化合物:リブロースビスリン酸）+Ｏ2→Ｃ3PGA+Ｃ2PGIA
ここで生成した1つのＣ3（ＰＧＡ）はカルビン回路へ～♪
Ｃ2PGIA(ホスホグリコール酸)はカルビン回路に入れない有害物質。
葉緑体の外に一度出て酸素を取り込みグリセリン酸になって
ミトコンドリアへ帰るまでのプロセスが光呼吸と呼ばれる経路。
光呼吸は光が当たっている時しか回路が回らない！
光呼吸最大の謎：エネルギーが一切発生しない。

おぉっ！だんだんとおもしろくなってきたぞ！
でも、今夜はもう北九州の日本海側な楽趣味の鶏頭。
ん？鶏頭って言うよか、素地の問題か（＾＾；；

因みに、ルビスコの正式名称は･･･と～っても長い。
「リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ」とか
「RuBPカルボキシラーゼ・オキシゲナーゼ」とか。
Ribulose Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase
長ったらしい名前のアブリを使ってRuBisCOと呼ぼう！
ってアイゼンバーグって人が言い出したそうな。
お菓子のビスコともあながち無縁ではないみたい＾＾

ルビスコについては、
奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科の
私たちのRuBisCO研究
ってページをどうじょ～♪

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