광합성이란 (명반응과 암반응)

나무가 많은 곳에 가면 상쾌해지는데, 바로 나무가 광합성 작용을 하기 때문입니다.

광합성이란 녹색 식물이 빛을 받으면 흡수된 물과 이산화탄소를 가지고 포도당을

합성하는 과정을 말합니다. 이 과정에서 이산화탄소와 물이 포도당과 산소로 변환

되는데, 녹색 식물은 포도당은 에너지로 사용하고 산소는 공기 중으로 배출하므로

나무가 많은 곳에 가면 산소 배출량이 많아서 상쾌하게 느껴지는 것입니다.

 

 

따라서 광합성이란 녹색 식물이 빛에너지를 이용해 이미 흡수한 이산화탄소와

수분(물)을 포도당 같은 유기물과 산소로 변환시키는 과정이라고 정의할 수 있습

니다. 광합성 과정은 녹색 식물 세포 속에 있는 염록체에서 일어나는데, 명반응과

암반응으로 구분할 수 있습니다.

 

 

<명반응과 암반응>

1. 명반응이란

엽록체의 '그라나'라는 조직에서 빛에너지를 이용해 에이티피(ATP)와 NADPH를

합성하고, 물을 분해하여 산소를 방출하며, 수소 화합물을 생산하는 과정입니다.

즉, 명반응은 빛 에너지를 화학에너지로 전환시키는 과정이라고 할 수 있습니다.

 

ATP란 '아데노신'이란 물질에 인산 3개가 결합된 것으로 생물체의 에너지 대사에

관여하는 물질입니다. 즉, 세포의 생명활동을 정상적으로 유지할 수 있도록 하는

물질이라고 할 수 있습니다. NADPH란 생체내의 중요한 환원제로서 생체물질의

환원과 합성반응에 관여하는 물질이라고 할 수 있습니다.

 

 

2. 암반응이란

명반응으로 만들어진 에이티피(ATP) 및 NADPH가 엽록체의 '스트로마'란 조직에

공급되면 수소 결합물을 소비해 이산화탄소를 포도당으로 생성하는 과정이라고

할 수 있습니다. 즉, 화학에너지를 식물이 영양분으로 사용할 수 있는 포도당을

만드는 과정이라고 할 수 있습니다. 따라서 명반응이 먼저 일어나야 암반응이

생길 수 있습니다.

 

 

<광합성을 발견한 학자들>

1. 프리스틀리 목사

식물이 산소를 만든다는 사실을 알아낸 사람은 영국의 프리스틀리 목사입니다.

1772년 프리스틀리는 유리 상자 안에 녹색 식물과 촛불을 함께 넣었는데, 촛불이

꺼지지 않았습니다. 그는 촛불이 타면서 공기가 더러워지지만 식물이 깨끗한

공기, 즉 산소를 내뿜기 때문이라고 생각했습니다. 그러나 햇빛이 있어야 식물이

산소를 내보낸다는 사실까지는 알지 못했습니다.

 

 

2. 잉겐호우스 의사

네덜란드의 의사인 잉겐호우스가 프리스틀리의 실험을 좀 더 연구했습니다. 그는

1779년에 수초를 몰속에 넣고 햇빛을 쪼였습니다. 얼마 후 물속에서 산소 방울이

보글보글 올라왔으며, 수초를 똑같이 물속에 넣고 어두운 곳에 두었을 때는 산소

방울이 올라오지 않아서 식물이 햇빛이 있을 때만 산소를 내보낸다는 것을 알게

되었습니다.