생2칼럼 6회차)광합성
안녕하세요! 생2뽀개기입니다.
사실 칼럼의 취지가 각 과목에 대해 유익한 정보를 전달하자는 것인이죠. 그래서 다음 단원으로 넘어가서 빨리 킬러 문제 접근법을 알려드리는 것이 낫다고 생각해서, 광합성을 나누어서 진행하지 않고 이번 한 칼럼에 압축적으로 진행하기로 결정했습니다. 그래서 오늘 빠르게 광합성 진행해보도록 하겠습니다!
-엽록체의 구조
엽록체는 미토콘드리아와 마찬가지로 외막과 내막의 이중막 구조를 이루고 있습니다. 하지만, 안에 또 동전이 싸인 것과 같은 구조가 있습니다. 각각의 동전모양의 구조물 하나(A)를 틸라코이드라고 부릅니다. 이 틸라코이드가 싸인 것을 '그라나'라고 합니다.
엽록체의 기질에 해당하는 B 부분은 '스트로마'라고 일컫습니다. 광합성은 크게 명반응과 암반응으로 나뉘는데, 그라나에서 명반응이, 스트로마에서 암반응이 일어나게 됩니다.
-명반응
명반응은 어찌 보면 세포호흡의 산화적 인산화와 비슷하다고 생각할 수 있습니다. 명반응은 엽록체의 틸라코이드 막에서 진행되는 반응으로, 빛에너지와 물을 이용하여 포도당 합성에 필요한 ATP와 NADPH를 생성해내는 반응입니다. 원래 생1에서는 미토콘드리아가 ATP를 만들어 낸다고 배우는데, 실제로 엽록체도 ATP를 생성합니다!(물론 자기가 생성한 ATP 자기가 먹습니다...)
자, 그러면 명반응이 일어나는 과정을 한 눈으로 정리한 그림을 보시겠습니다.
그러면 이 그림을 토대로 명반응의 과정을 하나씩 설명해보도록 하겠습니다.
-비순환적 광인산화의 과정(빨간 화살표)
1. 물이 빛에너지에 의해 광분해 되어 산소와 수소 이온, 전자로 분해된다.
2. 광계II도 빛에너지를 받고, 물에서 나온 고에너지 전자는 광계II의 전자 수용체로 전달된다.
3. 고에너지 전자는 전자전달계를 따라 광계I으로 이동하고, 이 과정에서 수소 이온을 틸라코이드 외부에서 내부로 능동수송시킨다. 능동수송된 H+는 다시 ATP 합성 효소를 따라 스트로마로 이동하고, 이 때 ATP가 합성된다.
4, 광계I도 빛을 받아 전자는 다시 고에너지 사애가 된다.
5. 전자는 다시 전자전달계를 따라 이동하다가 최종적으로 NADP+와 만나서 NADPH가 생성된다. 이 때 NADPH는 스트로마에서 생성된다.
-순환적 광인산화의 과정(파란 화살표)
순환적 광인산화는 비순환적 광인산화와 다르게 광계I만 관여하고, NADPH가 생성되지 않으며, ATP만 생성된다는 특징을 갖고 있습니다. 순환적 광인산화는 광계I과 전자전달계를 반복해서 도는 형식을 띠고 있습니다.
명반응에서는 비순환적 광인산화가 12번, 순환적 광인산화가 6번 일어나서 총 12ATP+12NADPH+6ATP=18ATP와 12NADPH가 생성됩니다. 명반응 산물들은 암반응에서 소모됩니다.
+명반응의 주요 특징
-틸라코이드 막에서 일어난다.
-빛이 있어야만 반응이 진행된다.
-NADPH는 스트로마에서 생성되고 물은 틸라코이드 내부에서 생성된다. 산소는 광계II에서 생성된다.
-광계II는 반응 중심 색소로P680을, 광계I은 P700을 사용한다.
-암반응
암반응은 지금까지 생성된 NADPH와 ATP를 소비하면서 이산화탄소를 통해 포도당을 합성해 내는 과정입니다. 암반응은 빛이 없는 환경에서도 일어날 수는 있으나, NADPH와 ATP가 필요하기 때문에 빛이 없는 상황에서는 잠깐 일어나다가 말아버리게 됩니다(NADPH, ATP가 모두 소진되기 때문에). 암반응은 '캘빈 회로'라는 회로에 따라 작동되는데, 안타깝지만 앞의 TCA 회로처럼 이 회로도 외워햐 합니다. 다행히 TCA 회로보다는 외울 항목이 더 적긴 합니다.
자 먼저 첫번째 과정은 '탄소 고정' 과정입니다. 원래 있던 RuBP(5탄소화합물)3분자에 식물이 흡수한 이산화탄소 3분자가 결합해서 3PG 6분자가 만들어집니다. 이 때 탄소 개수는 총 18개이기 때문에 3PG는 3탄소 화합물이라는 점도 알 수 있겠죠?
두 번째 과정은 3PG의 환원 과정입니다. 이 때 6ATP가 소모되어 3PG가 DPG로 바뀌고 6NADHP가 소모되어 DPG가 G3P로 전환됩니다. 이 과정에서 결론적으로 3PG는 수소를 얻은 것이기 때문에 '환원'되었다고 볼 수 있습니다. 6분자의 G3P 중 한 분자의 G3P는 캘빈 회로에서 이탈하고 나머지 다섯 분자는 계속 캘빈 회로를 따라 진행합니다.
마지막 과정은 RuBP 재생 과정입니다. 5분자의 G3P에 3분자의 ATP가 사용되어 3분자의 RuBP로 전환됩니다.
포도당은 이탈한 G3P 분자가 두 개 모여서 만들어집니다. G3P는 3탄소 화합물이기 때문에 G3P 2분자가 모여야 포도당 한 분자가 된다는 소리입니다. 따라서, 위의 캘빈 회로가 두 번 돌아갈 때 포도당이 한 분자 만들어진다고 해석할 수 있겠습니다.
+암반응의 주요 특징
-스트로마에서 일어난다. (즉, 암반응에 관여하는 모든 물질은 스트로마에 있음)
-빛이 없을때도 일시적으로 일어날 수 있다.
그러면 마지막으로 기출문제 몇 개 보고 끝내도록 하겠습니다.
2020 수능 명반응 문제
간단하게 힐의 실험에 대해서 설명해드리고 가겠습니다.
힐의 실험에서는 시험관 속의 옥살산철(III)가 원래 광합성에서의 NADP+의 역할을 합니다. 옥살산철(III)가 전자를 받아서 옥살산철(II)로 환원되는 과정이 실험에서 드러나고 있습니다.
ㄱ은 틀렸습니다. NADPH는 옥살산철(II)에 해당됩니다. ㄴ.힐의 실험은 광합성 명반응을 똑같이 재현해낸 것입니다. 힐의 실험에서도 물이 광분해 됩니다. ㄷ은 틀렸습니다. 산소는 광계II에서 생성됩니다.
2020 수능 암반응 문제
ㄱ은 3PG, ㄴ은 G3P, ㄷ은 RuBP가 되겠네요.
ㄱ선지 맞고 ㄴ선지는 틀렸습니다.(3<5) ㄷ은 RuBP이므로 최초 생성물이 아닙니다.
대부분 기출들이 이러한 형식과 비슷하게 나오고, 광합성 파트도 역시 개념을 알고 있다면 쉽게 할 수 있는 부분입니다. 꼭 개념을 잘 숙지하시기 바랍니다.
광합성을 매우... 압축적으로 정리해 보았습니다. 따라서, 학습을 끝내시고 복습하는 용도로 이 칼럼을 쓰면 좋을 것 같네요. 혹시 더 궁금한 사항 있으시면 댓글과 쪽지 환영합니다! 좋아요도 눌러주세요 ㅎㅎ
그러면 오늘의 칼럼은 여기서 마치도록 하겠습니다. 다음시간부터는 본격적으로 킬러 파트로 들어가니까 한글 파일로 칼럼을 올려야될 것 같네요.(작업할 게 많아져서...) 그럼 이만! ㅇㅅㅇ
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
내인생 왜이리 좆됐냐고 아
-
트렌드 반영이 좀 늦은 편이노..
-
잘할 자신있는 과목 고르고 다맞을 각오로 공부해서 가산 받고 대학 와라 이거 아닐가
-
나도 안할 뇌주루를 2번이나 하냐 ㅅㅂ ㅋㅋㅋㅋ
-
현재 노베이스...인 상태로 국어 수학, 전과목이 노베여서 수학은 중학수학 개념원리...
-
나 뭐냐 0
수학 과학 내신 1.18인데 ㅋㅋ 근데 국어는 젤 잘나왔던게 3 거의 4 하나 5...
-
제곧내입니다
-
어차피 갈대학이 없어서 ㅋㅋㅋ 정시해야됨 학종으로 과기원 3개 1차붙고 나중에 다떨어짐
-
이번 6모 77 미적선택 재수생인데 문해전...s2 풀고싶은데 믾이 어려울까효...
-
거진 1주일만
-
ㅈㄱㄴ 논술 노리는 중경외시 반수생이라 아직 수특은 풀고만 있고 연계 공부는...
-
착해 보이지 않나요
-
귀찮다
-
1.6정도면 ㄱㄴ한가요?
-
문해력 졸라 부족함...ㅜㅜ 그래서 이것 저것 많이 피곤함요... 기초 문해력...
-
사탐람 질문 0
학교마다 미적사탐해야지 공대 지원할 수 있는곳이 있는거고 확통 사탐을 해도 지원 할...
-
ㄹㅇ 개재밌음 수학 지구 던지고 이것만 하고싶네
-
수능 기준으로는 몇정도라 보면 되나요
-
M13 구상 성단 로버트 4중주 은하군이 뭔데 씹덕아 본문에도 안 썼으면서 문제를...
-
여기에 질문 해도 되나요 ..?
-
진짜 개노답이겠죠 아니 진짜 찍은거 제외 최대 56점이에요 그 이상 안...
-
나 ㄹㅇ 어카냐 아니 이게 가만히 앉아서 공부만 하니까 ㄹㅇ 미치겠음…. 억제제...
-
ㅈㄱㄴ
-
어떻게 시람이 매번 하나만 틀리거나 다맞지
-
박근혜정부때도 같이 설명해주세요
-
오류 많다고 까는 ㅅㄲ들은 머임 ㅋㅋ 지들이 돈주고 샀음? 뭘 투자라도 함? 수험생...
-
ㄷ에 대한 질문입니다. 지리적 격리에 의해 종분화가 일어나고 있는 상황인데, ㄷ...
-
1. 포켓몬 소드실드 2. 젤다 야숨 3. 스플래툰 뭐고르지
-
내 고닉 정함 1
코붕
-
입력하려다가 중복이라고 떠서 보니까 딱 작년 요맘때에 예문까지 똑같은 걸로 입력해...
-
수국김이랑 김동욱쌤 고전시가만 들었었고 국어를 버리다시피 하다가 지금 정신차리고...
-
늘겠지 잘려고 누웠는데 여러과목이 너무 문제다 보니 생각이 계속 나네 머리는 어지러운데..
-
언매 97 #39 전체적으로 쉬웠던 것 같고 개인적으로 문학에 헷갈리는거 몇개...
-
김승리 KBS 1
8월부터 수완……. 그래도 늦는 만큼 잘 해줘서 좋긴 해
-
군수생 달린다 10
잘하고 싶어요
-
건동홍은 꽤 봤고 중앙대랑 경희대도 가끔 본 거 같은데 외대는 거의 못 본 거 같아서요
-
로마자 표기법 2
수능때 표기법 안주고 내기 ㄷㄷ
-
전체 3.51, 주교과 3.37이면 어느정도인가요? 진로선택 모두 A이고 출결도...
-
이감 상상 둘다 저거에 꽂혔네 그거랑 별개로 만복사저포기(수특연계) 얘는 유독...
-
머지머지 16
과외순이야왜발음나는대로표기하지를못하니ㅠㅠ
-
같이 출판하실 분 계신가요?? (본인의 오답노트 대환영) 쏠쏠합니다.. 쪽지주세요!
-
볼때 꼭 책있어야하나요?? 판서가 많다고 하는거 보면 필요없을것 같기도 한데
-
본인이 고2때 4에서 노력으로 평가원 98 교육청 99까진 뚫어봤는데 그 이상이...
-
작년에 8투스 학교에서 봤는데 화작 98이었어요 그 당시에 예상 컷이 98이어서...
-
우와 대치다 7
히히 찾으시면 밥사드림
-
안녕하세요 작년에 전문대 재학 중 정신과 약 테스트 겸 3개월 반수 후 기하는 5...
-
재수생들 2
힘내장 얼마나 힘든지 안다 근데 그거 견디면 진짜 행복한 대학생활할 수...
-
잇올 편도로 40분 좀 넘는데 아침잠 때문에 고생이네요 ㅠㅠ 원래 수면패턴상 7시간...
-
비평준화 지역이고 갓반 중에서도 꽤 유명한 갓반 (제 모교인데 전 내신 하위권이긴...
이게 왜 안 올라가는지 이해가 안될 따름
TCA 올해 기준으로 조금 수정되었어요! 수정해주시면 좋을듯
아, 물질 이름들이 빠진 거 확인했습니다. 수정하겠습니다.
켈빈 회로에서 이름이 조금 변경된것같은데요???