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光合成って何?

光合成は光のエネルギーを使って、植物が二酸化炭素を取り込み、有機化合物を生成する過程のことです。しばしば、酸素を作る過程と誤解しがちですが、植物にとって酸素は、光合成の過程でできたゴミです。だから、大気中に放出して捨てるのです。人間も含め、植物以外の地球上の生物全ては、植物の食べ残しのゴミをありがたく頂いて生きているのです。

光合成って何?

化学的には6個の二酸化炭素分子と、12個の水分子から1個のグルコースを作って、6個の酸素がゴミとして排出されます。

私たちが口にする食べ物はすべて、究極的には光合成がもとになっていると言っても良いですし、地球大気の酸素のほとんどすべては植物の光合成によって作られたと考えられています。光合成は非常に効率がよく、すばらしい化学反応なので、多くの科学者は光合成を試験管内で再現して、有機化学物質のクリーンでローコストな製造方法に応用しようと研究を続けていますが、現時点で植物同等の反応には成功はした人はいません。

光合成に関する科学者の最大の疑問点があります。それは、原料が水だということです。水は私たちの身の回りの至る所に存在する、非常に安定な化学物質です。何をしても分解することのない水を、どうしていとも簡単に植物は分解して酸素原子を取り出し、グルコースの原料にできるのか、それを解決しなければ人工光合成は実現しそうにありません。

しかし、この10年で大きな進歩がありました。葉緑体の中で水を分解する工場ともいえる、PS2というタンパク質でできた装置(次図)の構造が明らかになりつつあるのです。

光合成って何?

5種類あるPS2のコア部分の構造のうち、3種類までが明らかになり、残り2種類を明らかにすれば、パラパラ漫画のように水の分解メカニズムが明らかになります。成功すれば、有機化学物質の生産に革命を起こし、ノーベル賞は間違いなしの人工光合成、数年以内についに実現しそうです。


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2018-11-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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おびおのプロフィール

おびお

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会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。
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