●光合成【こうごうせい】

光のエネルギーにより生物が二酸化炭素を同化して有機化合物を生成する過程。緑色植物の場合には，クロロフィルおよびカロテノイドの働きにより光のエネルギーを吸収し，6CO₂ ＋ 12H₂O → C₆H₁₂O₆ ＋ 6O₂ ＋ 6H₂O の反応で，糖類，さらにこれから多糖類を生成する過程をいう。光合成の過程は，光を必要とする明反応と必要としない暗反応とから成る。前者は，光エネルギーの化学エネルギーへの転化で，アデノシン三リン酸 ATPの生成，光エネルギーによる還元型補酵素NADPの生成およびそれに伴う O₂ の発生であり，後者は上に生じた ATPと NADPを用いて CO₂ を有機化合物内に固定する反応である。光合成は，緑色植物のように酸素の発生を伴うものと，紅色細菌のように硫化水素その他の物質の酸化を伴うものとがある。地表上の物質変化の過程としては水の蒸発に次いで大きく，地球上の有機物の大部分および大気中の酸素の大部分は，光合成により生成されたものと推定されている。

光化学反応による化学合成のこと。たとえば，光を照射しながらシクロヘキサンに塩化ニトロシルと塩化水素の混合ガスを通じることにより，ナイロンの原料であるシクロヘキサノンオキシムの二塩酸塩を合成する反応。

緑色植物および光合成細菌が光のエネルギーを利用して二酸化炭素と水から有機物を合成する過程。緑色植物の光合成は葉緑体で行われ、酸素の発生を伴う。光合成反応には多数の複雑な代謝回路が関与するが、その代謝回路の違いから、C3植物、C4植物、CAM植物に区別される。大部分の植物はC3植物で、C4植物は二酸化炭素分圧の低下、酸素分圧の上昇に適応して後から進化したグループと考えられ、C3植物の2倍の光合成速度をもつ。トウモロコシやサトウキビなどの大型のイネ科植物がこれにあたる。CAM植物は乾燥した環境に適応して進化したグループで、夜間に気孔を開いて二酸化炭素を取り込み、光合成の材料とする。パイナップルやベンケイソウ科の植物が代表的な例。
(垂水雄二 科学ジャーナリスト ／ 2007年)

光のエネルギーを使って行う炭酸同化。明反応と暗反応の過程からなり、緑色植物では、ふつう水と二酸化炭素から炭水化物を合成し、その際酸素を放出する。ひかりごうせい。

⇒こうごうせい（光合成）

　植物や細菌が光エネルギーを使って無機物（二酸化炭素）から有機物（糖）を作る過程．

光（ひかり）合成ともいう。植物が光のエネルギーを利用して二酸化炭素CO₂と水H₂Oから有機化合物を合成する過程。その反応は炭酸固定の代表的な例で，より一般的には，光のエネルギーを利用してCO₂を還元する過程をいう。ファン･ニールvan NielはCO₂＋2H₂A―→(CH₂O)＋2A＋H₂Oを光合成の一般式として提唱している(1929)。光合成細菌(緑色硫黄細菌，紅色硫黄細菌などの硫黄細菌，紅色無硫黄細菌)は，水素供与体として水ではなくH₂S,H₂S₂O₃,H₂，有機化合物などを用いる。

高等植物，藻類，光合成細菌が行っている太陽光エネルギーによる炭酸同化の生物過程をいい，生物における無機物から有機物を合成する独立栄養の一形式である．高等植物および藻類では，光エネルギーを利用して二酸化炭素が水によって還元され，糖が合成されると同時に酸素が発生するが，

光合成細菌では，水のかわりに硫化水素などが酸化されるので酸素は発生しない．光合成では，まず光がクロロフィル，カロテノイドなどの色素類によって吸収され，そのエネルギーによって，シトクロム，プラストキノン，プラストシアニン，フェレドキシンなどの電子伝達系を通じて，水分子が酸化されてニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP)が還元されると同時に，光リン酸化が起こってアデノシン5′-三リン酸(ATP)が合成される．生成されたNADPHの還元力とATPのエネルギーは，ついでカルビンサイクルまたは C₄-ジカルボン酸サイクルなどの光合成サイクルによりCO₂を糖，さらにはデンプンへと還元する．地球上では光合成により炭素として年間5×10¹⁰ t，有機物として年間12.5×10¹⁰ t の物質が生合成されている．これは陸上では(2.2～3.2)×10¹⁰ t の炭素，海洋では(2.2～2.8)×10¹⁰ t の炭素に相当する．