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- 234 ：1/15：2005/09/10(土) 14:54:09 ID:LEL+D7uB0
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|今日の講義を開始します
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指摘、感想感謝感激！
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜今回は『光合成と窒素合成』がテーマか
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|補足してくださった方々にも感謝感激
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- 235 ：2/15：2005/09/10(土) 14:54:44 ID:LEL+D7uB0
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|光合成の説明をする前に
|エネルギーと物質の流れを説明する必要があります
|これを説明しておくと
|以下の光合成が理解しやすくなります
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜エネルギーと物質・・・
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|この二つの流れが光合成には含まれている
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- 236 ：3/15：2005/09/10(土) 14:55:19 ID:LEL+D7uB0
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|まずは物質の流れです
|大雑把な例ではありますが水を使って説明します
|ただ、水は『どこに降るかは決まらない』ので
|例としては微妙なのですが理解しやすくはあると思います
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『水（物質）の流れ』
雨となって山に降る→川に流れる→川から海へ流れ込む
↑ ↓
雲となってかぜに流され山の上に←蒸発し雲になる
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜下敷きとか、教科書に載っている図だな
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|例にするなら炭素のほうが正確なんだがな
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- 237 ：4/15：2005/09/10(土) 14:55:50 ID:LEL+D7uB0
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|炭素の場合流れはこうなります
|炭水化物には炭素があり、光合成の最後に『でんぷん』という
|炭水化物になります
|（炭水化物は、水素、酸素、炭素でできています）
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光合成で炭水化物になる→草食動物が食べる→肉食動物が食べる
↑ ↓
微生物が分解、それを植物が吸収←死んで死骸にor排泄物
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜『微生物が分解、それを植物が吸収』てなんだ？
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|そこは窒素固定で説明する
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- 238 ：5/15：2005/09/10(土) 14:56:21 ID:LEL+D7uB0
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|一方、エネルギーは物質とは違い循環しません
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太陽の光エネルギー→光合成の過程で化学エネルギーに変換、ATPとして保存
→化学エネルギーは光合成ででんぷんを作るのに消費
完成したでんぷんは生物の体内で分解、この過程でエネルギーは『熱エネルギー』となり放出されます
→放出された熱エネルギーは放熱され、大気中に流れます
最終的にエネルギーは光ではなく熱になり、循環していませんね？
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜？？？
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|物質の分解、接合でエネルギーが必要なのは既に話したよな？
|エネルギーは場面場面で光、化学、熱と変化する
|化学エネルギーを使ってでんぷんは作られるが
|最終的に分解で出るのは熱になる
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- 239 ：6/15：2005/09/10(土) 14:56:54 ID:LEL+D7uB0
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|さて、光合成の話に戻ります
|葉緑素は数少ない二重膜の細胞の一つ
|葉緑素の内部をストロマ
|さらにその内部にある膜で包まれたチラコイドといいます
|これが光合成の中核をなしています
|また、チラコイドが幾つか集重なり合いグラナという構造を作っています
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｜前のミトコンドリアみたいだな
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|まぁな
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- 240 ：7/15：2005/09/10(土) 14:57:40 ID:LEL+D7uB0
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|まずはチラコイドで光合成の第一段階が始まります
|ここで光エネルギーは化学エネルギーに変換されます
|これはチラコイドにあるクロロフィルという色素の働きです
|チラコイドでの反応を『明反応』といい光がある時にだけ起こる反応です
|（正確には光エネルギーの化学エネルギー化だけですが）
|以下、チラコイドで起こる反応です
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『ATP（アデノシン三リン酸）生成』
でんぷんを作るために必要なエネルギーをここに保存しておきます
ATPには、これよりリン二つ少ない物質が存在し
この物質にリン二つをくっつける為にエネルギーが消費されます
この消費されたエネルギーがそのまま『ATPに保存されたエネルギー』となります
チラコイドでは、光エネルギーから化学エネルギーに変換されたエネルギーがこうして保存されます
ストロマでの反応に必要なエネルギーをATPはリン二つを外すことで放出
再び光エネルギーから変換した化学エネルギーでリン二つを受け取りATPに戻ります
『反応二』
水を分解し水素を作り出します
この過程で酸素が作られ大気中に放出されます
（水の材料＝水素×2＋酸素×1）
『反応一』
反応二で作られた水素を使いNADPHが作られます
この物質は後のストロマで起こるでんぷん生成で水素がはずれNADPに
このNADPに水素をつけるのが『反応一』です
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜なんか複雑・・・
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|簡単に言えば、ストロマで使われるエネルギー＆物質の補給が
|チラコイドで行われている
|ATPもNADPHも、エネルギーと物質（この場合、水素）を保存した形
|関係ないが、中の人はチラコイドをポケモンのチコリータで覚えた
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- 241 ：8/15：2005/09/10(土) 14:58:11 ID:LEL+D7uB0
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|さて、ストロマでの反応に移りましょう
|チラコイドで補給されたエネルギー＆物質を使い
|ストロマではでんぷんが作られます
|光が必要ないので『明反応』に対し『暗反応』と呼ばれます
|材料さえあれば光がなくてもどんどん反応は進みます
|以下、反応の説明
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ATPのリン分解で放出される化学エネルギー
NADPHから外した水素（H)
そして、気孔から取り込んだ二酸化炭素（炭素×1＋酸素×2）
これらを使い、でんぷんが製造されます
（でんぷんは炭水化物、水素、炭素、酸素でできている）
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜へー
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|実際には製造過程で何種類か物質ができるのだが割愛する
|それと気孔とは植物にある口のようなもの
|酸素、二酸化炭素、水蒸気の吸収排出を行う
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- 242 ：9/15：2005/09/10(土) 14:58:42 ID:LEL+D7uB0
- ／￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
|では、次は窒素固定に話を移しましょう
|疲れてる？そんなことはありません
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜頑張れ中の人
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|ここからがまた長いんだから
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- 243 ：10/15：2005/09/10(土) 14:59:12 ID:LEL+D7uB0
- ／￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
|大気中に存在する気体の中で窒素が一番多いのはご存知でしょうか？
|ところがこの窒素
|体を作るタンパク質の基、アミノ酸の材料にもかかわらず
|このままでは利用することが難しいのです
|そのために、特殊な細菌が力を発揮します
|この細菌を『窒素固定細菌』といいます
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例
アゾトバクター、マメ科に共生する根粒菌
ソテツに共生する藍藻類
共生する細菌は植物にアンモニアをあげ
見返りに糖（栄養）をもらう
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
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｜そのままじゃダメなのか
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|根粒菌は植物の根っこに豆みたいなのを作って共生する
|植物を引っこ抜けば見れるから
|根粒菌を知らなくてもみたことのある人はいると思う
|中の人も小学生の頃見たなァ・・・
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- 244 ：11/15：2005/09/10(土) 14:59:45 ID:LEL+D7uB0
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|窒素固定細菌の働きで窒素はアンモニアに変換されます
|アンモニアになれば生物は窒素を容易に利用することができるようになります
|このように反応しやすい形に窒素を変換する反応を『窒素固定』といいます
|窒素固定細菌がアンモニアを作る一方で、これを利用する細菌がいます
|この細菌を『硝化菌』といいます
|この細菌の働きでアンモニアは硝酸塩に変換されます
|アンモニアとは違い硝酸塩は植物にとって取り込みやすい形です
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｜硝酸塩(ﾟдﾟ)ｳﾏｰなのか
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|アンモニアも取り込めないこともないが硝酸塩のほうが楽なんだ
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- 245 ：12/15：2005/09/10(土) 15:00:16 ID:LEL+D7uB0
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|また、アンモニアは生物の死骸、排泄物からも作られます
|これはカビなどの真菌、土壌細菌の働きです
|生物の死骸、排泄物から異臭がするのはこのためです
|しかし、異臭がするからといって嫌ってはいけません
|この細菌達がいないと世界中
|生物の死骸と排泄物の山になってしまいます
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｜そのままじゃダメなのか？
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|そのままじゃ死骸はタンパク質のまま
|排泄物もいらないものばかり
|動物が食って再利用することはできるが
|植物は利用することができない
|アンモニアや硝酸塩という『形』にすることで
|初めて植物は窒素を吸収し利用することができるんだ
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- 246 ：13/15：2005/09/10(土) 15:00:54 ID:LEL+D7uB0
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|さて、植物に取り込まれた硝酸塩は
|植物の中でアンモニアに還元され利用されます
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『還元』
酸化の逆現象
酸化とは物質が酸素と結びつく反応
酸化の具合は数値で図ることができ
『酸素が外れる、水素と結びつく』ことで減少します
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
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｜どういう反応で還元になるんだ？
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|硝酸塩は窒素＋酸素
|アンモニアは窒素＋水素でできている
|硝酸塩から酸素を外し、水素をつけてアンモニアはできるから還元になる
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- 247 ：14/15：2005/09/10(土) 15:01:26 ID:LEL+D7uB0
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|アンモニアは植物の細胞内で
|光合成で作られたでんぷんと合わさりアミノ酸になります
|アミノ酸は、炭素、酸素、水素、窒素で作られています
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｜ここで光合成のでんぷんが出るのか
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|そう、だから、一まとめになるんだ
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- 248 ：15/15：2005/09/10(土) 15:02:02 ID:LEL+D7uB0
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|では、今日の講義はここまで！
|次回は細胞分裂と運命図辺りでも・・・
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| つ ∇ (ﾟДﾟ,,) (ﾟДﾟ,,)
| ｜┌─┐ /⊂ ヽ /⊂ ヽ
〜| ｜｜□｜ √￣ (_＿_ﾉ〜 √￣ (_＿_ﾉ〜
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｜運命図？占い？
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|卵子からの細胞分裂がある程度進むと
|特定の部位が何に分化・・・つまり
|どの臓器になるか決まってくる
|それを図式化したものを予定運命図という
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