危険な酸素、有害な強光

理解することをしないできたツケが今頃になって巡り来る。
改めて学習しようとするとむずい～っす。
しかし、脳内整理のため指を動かし文字にしないと。
それで、少しでも視覚からでも理解に努めないと。
お話にならない自分の自分による自分整理用走り書きmemo。
だから、修正も加筆も（削除も？）アリ～ノ。



●始めに酸素なかりし
地球が誕生した時大気中に酸素はなく、ほぼ100％が二酸化炭素。
最初の生物は嫌気性（酸素がない状態）で誕生。
オゾン層がなかった頃太陽放射波長のうち生物にとって有害な紫外線を避けられた場所は深海。何故なら水は紫外線を吸収するから。
地球に酸素をもたらしたのは植物。光合成細菌の出現に続き、約27億年前にラン藻(シアノバクテリア)が水を基質として光合成を始め、その結果大気中に酸素が生じ、光合成をする植物が増え大気中の酸素もそれに伴って増加した。空中の酸素は紫外線の影響を受けてオゾンに変わった。大気圏にオゾン層が出来た事で生物が陸上に進出する事が出来た。

●植物にとって酸素は危険なもの？
酸素は光合成の副産物→好気呼吸生物も誕生。
酸素のない所に棲む生物は酸素に弱い。
酸素は生体にとって有害な活性酸素を生み出す。
ルビスコには二酸化炭素をつかまえる手と酸素を捕まえてしまう手を持つ。二酸化炭素を捉まえる手は光合成暗反応のカルビン回路を回す役目をする。一方酸素を捕まえるルビスコの手はカルビン回路を回す事はせず「光呼吸」という代謝経路の作動を促す。光呼吸においてはエネルギーは発生しない。むしろ明反応で生成されたATP（アデノシン3リン酸）とNADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）を消費する。代償を払ってでも行わねばならない光呼吸の所以は、ひとえに光合成のための酵素がルビスコしかないから。ルビスコが酸素を捕まえない酵素なら、非効率的と思える光呼吸はしなくて済んだのに。
酸素がない世界ではルビスコの片手は毒にも薬にもならなかったが、今日大気中に酸素は2割ほど含まれ、そのことが植物に光呼吸を強いていることになる。

●葉緑体の光合成色素
植物は光合成色素の種類によって3分類。
・クロロフィルaとクロロフィルbを含む
・クロロフィルaとクロロフィルcを含む
・クロロフィルaのみ
これらの色素が光合成に利用する有効放射波長域は380-710mm。
紫外部の長波長域～可視部全域～赤外部短波長域の範囲。

●光合成有効放射
太陽放射は基本的に葉に吸収されたり、反射されたり、透過したりする。吸収された放射エネルギーの一部が葉緑体に達する。葉に吸収されない放射は消滅する。放射エネルギーは一過性のもので、元素のように循環したりしない。
植物が受ける太陽放射の約45％が光合成有効放射といわれる光合成に使える光。そのうちの僅か5％が化学エネルギーとして光合成によって固定される（「光合成によって放射エネルギーを六炭糖のグルコースに変換すること」）にすぎない。

●極度に強い光を苦手とする植物はどう適応しているか？
光によるストレスを受けたと感じると、葉の向きを変えたり葉を巻いたりする。他には細かい毛を生やしたり葉を厚くしたり、光を散乱させたり--以上物理的な方法？--

※ひょっとこして、バラのヤング利子出すやナエマ、シャンテロゼミサトなどの葉が丸まるのは光ストレスに対する回避現象？？？・・・だとしたら、めっちゃ興味深いけど。



色素による調整も行う（アントシアニン、カロテノイド、ルテインなどの色素）。〔例〕カロテノイドを使って光エネルギーを暗反応に渡さないようにする光化学対応。
※花弁に含まれる色素も日焼けで反応してるの？それも関係有り？確かRosalind Infinitaで、そんな記事書いた覚えがある（バラはディオレサンスだったと鶏頭記憶）。あとで自分ちを家宅捜索^H^H健作君しておこうっと。

《植物体内の光防御システム》
・光化学系IIが光阻害による傷害を先に受けることで、損傷すると修復が難しい光化学系Iをかばっている。光化学系IIの修復は早い。
・サイクリック電子伝達（確認中）
・光呼吸
・熱放散（確認中）
・water-waterサイクル＝Asadaサイクル（確認中）

●葉緑体は動く
葉緑体は葉肉細胞の細胞表膜近くに集まっている（1-1-5植物の組織と葉緑体参照）。強い光が当たると葉緑体は光を避けるようにして動く（「光定位運動」）。

●光阻害/光傷害
気温が低い時には光合成の暗反応が鈍る。そこへ強い光が当たって光化学反応が増進されると葉緑体にエネルギーが溢れて組織を破壊してしまうoverheat（細胞内に活性酸素が増えすぎる？）。冷害は低温+強光という2つの条件が重なって発生〔霜が降りた明け方に太陽放射を受けると起きやすい〕。
・・・続きは只今整理中＾＾

●生物にとっての条件conditionと資源resource
・生物が生きていく上でさらされ応答するさまざまな環境要因（温度変化、塩分、放射、酸性度など）を条件conditionという。他に河川の氾濫によって起きる攪乱や雨粒の落下も条件となる。これら条件は生物によって消費し尽くされない「枯渇しない」要因である。
・これに対して生物にとって「資源」は生物が使い尽くすもの全てを指す。太陽放射・食物・植物にとっての無機栄養分等が挙げられる。時に「空間」が重要な資源となる生物もいる〔シジュウカラの巣は一時のものであり、その巣を使ったシジュウカラ以外に利用できない〕。
・条件と資源は特定の生物に関して区別される。
太陽放射：植物にとっては資源、虫にとっては条件。

☆subjectとは関係ないけど備忘録として
「Mme.知るぶぷれぇ」ことpierreさんがアジサイの花色が「ブルーになるのは土壌が酸性だから？」と疑問マークをつけてはりましてん。羅雫の森Useful Linksにある日本植物生理学会「みんなの広場」にアルミニウムイオンとの関係を簡潔ご名答！してあるページがありましたので貼り付けておきました。
植物の性度（酸性・中性・アルカリ性）
・・・ふむふむ・・・だそうです（＾＾；

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