環状光リン酸化とは
光合成の光反応において、光化学系I（P700）との間で電子の受け渡しが周期的に行われ、ATPが合成されることを環状光リン酸化という。
このように、周期的な光リン酸化には1種類の光化学系しか関与していない。
排出された高エネルギー電子はETSを通過し、再びP700に戻る。
したがって、NADP+は最終的な電子受容体として利用されない。
環状光リン酸化では光化学系IIが使われないため、酸素は生成されません。
図1に環状型光リン酸化の様子を示す。
図1: 環状光リン酸化反応
一般に、環状光リン酸化は、緑色硫黄細菌、非硫黄細菌、紫色細菌、ヘリオバクテリア、酸性細菌などの光合成細菌で起こる。
ATP供給量が低下し、NADPH濃度が高くなると、葉緑体も環状光リン酸化に移行する。
非環状型光リン酸化とは？
光合成の光反応において、電子供与体を必要とし、副産物として酸素が生成され、ATPが合成されることを非環状光リン酸化という。
非環状型光リン酸化では、光化学系I（P700）と光化学系II（P680）の両方が使用される。
P680から排出された高エネルギー電子は、ETSを通過してP700に戻る。
P700では、これらの電子がNADP+に取り込まれ、NADPHが生成される。
P680では、光分解が起こり、P680から放出された電子と入れ替わりに水を分解する。
このとき、副産物として酸素が生成される。
この非環状型光リン酸化反応を図2に示す。
図2: 非環状型光リン酸化反応
一般に、非環状型光リン酸化は植物、藻類、シアノバクテリアで起こる。
非環状型光リン酸化では、ATPとNADPHの両方が生成される。
環状光リン酸化とは？
C
環状光リン酸化と非環状光リン酸化の違い
定義
周期的な光リン酸化。
光合成の光反応において、P700との間で周期的に電子の受け渡しが行われ、ATPが合成されることを指す。
非環状型光リン酸化。
光合成の光反応において、電子供与体を必要とし、副産物として酸素が生成され、ATPが合成されること。
発生状況
C
光合成の種類
電子の動き
環状光リン酸化。
環状光リン酸化：電子は環状に移動する。
非環状光リン酸化。
非環状光リン酸化：電子は直線的に移動する。
発生状況
環状光リン酸化。
単離された葉緑体や光合成細菌では、環状光リン酸化が起こる。
非環状型光リン酸化。
植物、藻類、シアノバクテリアで非環状型光リン酸化が起こる。
光合成の種類
環状光リン酸化。
環状光リン酸化：無酸素光合成で行われる。
非環状型光リン酸化。
酸素系光合成では、非環状リン酸化が行われる。
電子の運命
環状光リン酸化。
環状光リン酸化：電子はETSを経由してP700に戻る。
非環状光リン酸化。
非環状光リン酸化：電子はP680の反応中心に戻り、NADP+に受け渡され、非環状光リン酸化が行われる。
ファイナルエレクトロンアクセプター
環状光リン酸化。
環状光リン酸化の最終電子受容体はP700です。
非環状光リン酸化。
非環状光リン酸化の最終的な電子受容体はNADP+です。
Ph
酸素
環状光リン酸化。
環状光リン酸化では、酸素は発生しない。
非環状光リン酸化。
非環状光リン酸化で酸素を発生させる。
結果
環状光リン酸化。
環状光リン酸化では、ATPのみが生成される。
非環状型光リン酸化。
非環状光リン酸化では、ATPと還元型補酵素の両方が生成される。
光の効果
環状光リン酸化。
低照度下で周期的な光リン酸化が起こる。
非環状型光リン酸化。
非環状型光リン酸化：光強度が強いと非環状型光リン酸化が起こる。
酸素
C
抑制
環状光リン酸化。
環状光リン酸化：ジウロンは環状光リン酸化を阻害しない。
非環状光リン酸化。
非環状型光リン酸化：ジウロンは非環状型光リン酸化を阻害する。
