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2022.10.11
カテゴリ： 生命
光合成は「光捕集複合体」という、タンパク質の網目状になった組織で行われます。植物の場合、クロロフィルという緑色色素が光を吸収し、光合成反応中心へエネルギーを伝達することで、細胞が使用する化学エネルギーが生産されることになります。このシステムの変換効率はほぼ完璧で、吸収した光はほぼすべて、システムで利用可能な電子に変換されるとのこと。
しかし問題となるのは、「光捕集複合体」が細胞内で常に動いているので、システムにノイズや非効率性がもたらされるという点です。たとえば、植物が日陰に入ると光の強さが急激に変化するため、ノイズが生じます。もし光合成反応中心に到達する電子が少ないとエネルギー障害が発生します。一方で、多すぎても「過充電」状態になり、組織がダメージを負ってしまいます。つまり「エネルギーの入出力は安定していた方がよい」といえます。
引用サイト： こちら
図1 T. vulcanus フィコビリソームの全体構造
a)T. vulcanus フィコビリソームは、アロフィコシアニンで構成されるシリンダー部分（A1、A2、B、C1、C2）と、フィコシアニンで構成されるロッド部分（Rb、Rb'、Rt、Rt'、Rs1、Rs1'、Rs2、Rs2'）で構築されている。
b)(a)を90°回転したT. vulcanus フィコビリソーム構造。A1とA2は、3層のアロフィコシアニン三量体で構築されている。
引用サイト： こちら
図3■超複合体による過剰エネルギーの利用
PSIIが単独で存在する場合，PSIIで捕捉された過剰なエネルギーは熱として放散される．一方，PSI–PSII超複合体では，PSIIで捕捉された過剰なエネルギーはPSIに伝達され，光合成に利用されたり，熱として放散される．
こちら
しかし問題となるのは、「光捕集複合体」が細胞内で常に動いているので、システムにノイズや非効率性がもたらされるという点です。たとえば、植物が日陰に入ると光の強さが急激に変化するため、ノイズが生じます。もし光合成反応中心に到達する電子が少ないとエネルギー障害が発生します。一方で、多すぎても「過充電」状態になり、組織がダメージを負ってしまいます。つまり「エネルギーの入出力は安定していた方がよい」といえます。
引用サイト： こちら
図1 T. vulcanus フィコビリソームの全体構造
a)T. vulcanus フィコビリソームは、アロフィコシアニンで構成されるシリンダー部分（A1、A2、B、C1、C2）と、フィコシアニンで構成されるロッド部分（Rb、Rb'、Rt、Rt'、Rs1、Rs1'、Rs2、Rs2'）で構築されている。
b)(a)を90°回転したT. vulcanus フィコビリソーム構造。A1とA2は、3層のアロフィコシアニン三量体で構築されている。
引用サイト： こちら
図3■超複合体による過剰エネルギーの利用
PSIIが単独で存在する場合，PSIIで捕捉された過剰なエネルギーは熱として放散される．一方，PSI–PSII超複合体では，PSIIで捕捉された過剰なエネルギーはPSIに伝達され，光合成に利用されたり，熱として放散される．
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