光合成についてまとめてみようかと
光合成と言ってもいろんなことがわかってて全部は追えないので私の知ってる範囲で書いていくよ

まだ途中だし文章も雑なので編集はしていくけどとりあえず公開
はしとく。じゃないと永遠に公開されないまま放置されることになりそうなので。

光合成とはなにか

Q.光合成ってなんですか？

この章(？)ではこの質問に答えることを目的とする。

光合成の概要

さあ、では光合成とはなんだろうか。私はこう思う。
自然界の充電器・変電器
どういうことかというと、私たちは植物が光合成したものを食べ活動している。つまり光合成によって光のエネルギーが有機物としてその結合エネルギーに貯蓄され私たちはその結合エネルギーを消費して生きている。
これはすごく人間本位な考え方なので“人間(動物)にとって光合成とはなにか”という質問の答えになるような気がする(書いてて思った)
まぁでも充電器・変電器という表現はおいておいて本質的にはあっていると思う。
光エネルギーを化学エネルギーに変換する。
これが“光合成ってなんですか？”の答えになるだろう。

さて、“光合成”は小学校の理科で習いおそらく日本の教育を受けたものであれば誰もが知っている単語だろう。ではなぜ光合成は誰もが知っているくらい有名なのか。小学生で習うのか。￥それは重要だからだ。この地球においてほぼ無尽蔵と言える太陽の光を生物が利用できるエネルギーの形に変換できるのは世界ひろしと言えどこの光合成だけなのだ。それゆえ光合成は地球上のほとんどの生物の土台となり生態系を支えている。

小中高で習ったことを振り返る

学校で光合成を最初に習うのは恐らく小学生の頃だ。"植物の葉に光を当てるとデンプンを作る"と習う。この行為、システムを光合成と言うと習ったと思う(うる覚え)。また、この際二酸化炭素が減少し酸素が増えるとも習う。「光合成」と聞いて多くの人がイメージするのは恐らく後者の"二酸化炭素が減少し酸素が増える"というものだろう。しかしイメージ的に正しいのは"光を当てるとデンプンを作る"だと思う。なぜなら｢"光"合成｣だからだ。詳しい理由については光合成の概要で述べる。
そして中学理科ではさらに詳しくなり、"光合成は葉緑体で行われ、光エネルギーを用いて水と二酸化炭素から養分(デンプンなど)と酸素を作る"と習う。小学校のと対して変わらないね。
そして高校。ここから一気に詳しくなる。長くなるので改行。
葉緑体の中にチラコイドと言われる構造があり、その膜上で光エネルギー利用し水を分解し化学エネルギーと還元力を得る、光化学反応が行われ、葉緑体の中を満たす液体であるストロマで光化学反応によって作られた化学エネルギーと還元力を消費してグルコースを作る。

光合成ってどこで行われてるのか

光化学系電子伝達

光化学系電子伝達とは

集光系

炭酸固定

光化学電子伝達系で作ったATPやNADPH(など)を消費して二酸化炭素から有機物を作る反応。光化学系では光が当たって電子がどうたらこうたらみたいな物理的な反応が多かったのに対し炭素固定で行われる反応は酵素反応。

カルビンベンソン回路(CBB回路)

とりあえずこれがBBC回路。

この反応系は反応のスタートに使われる基質と最終的にできる物質が同じになる。というか目的の物質は反応の途中で副産物みたいにポロってできる。このように回路にすることで「止めろっ！」って指示が出ない限り際限なく作り続けられる。
んで、これは３つの要素に分けることができる。

1. RuBPとCO2をくっつける反応

2. TPを作る反応

3. RuBPに戻す反応

に分けられる。
図にするとこんな感じ

C4光合成

CAM型光合成

炭素固定の制御機構

光合成と環境

光合成と水

光合成と窒素

光合成と温度

光合成と光

葉緑体形成

光順化

環境と光と色素の多様性

光からの防御

光阻害

光呼吸

Water-Water Cycle

キサントフィルサイクル

サイクリック電子伝達

葉緑体呼吸

リンゴ酸-オキサロ酢酸シャトル

Qサイクルを閉める(いい感じの名前知らん)

P700の酸化

光合成をみる

酸素電極

さあ、では酸素電極について書いていく。酸素電極とは光合成による酸素の発生を計測することで光合成をみようとする機械だ。具体的な反応は白金と銀の電極に飽和KCl溶液につけ電圧をかけると陰極である白金では酸素の還元、陽極である銀では塩化物イオンが酸化される反応が起きる。(陰極まわりに他の陽イオンがあるとそいつと反応して電気が流れるのでイオンを通さない膜で保護している。)式にするとこんな感じ。この酸素が受けっとた分だけ流れた電子を測定している。酸素が電子をいかに受け取れるかは酸素濃度に依存しているので光合成で酸素発生するほどそれに比例して電気が流れる。

まあ、そんな感じなので光合成のうち、PSIIに電子が流れた量を計測しているって言った方が正確かな。(PSIIに電子が流れて水が分解されると酸素が発生するので)

光合成蒸散測定装置

クロロフィル蛍光

スケールごとにみていく

葉でみる光合成

個体でみる光合成

光合成と根っこの関係

群落でみる光合成

地球規模でみる光合成

光合成のこれから

光合成と食糧問題

光合成と地球温暖化(CO2濃度)

光合成と人工光合成

光合成の改良