光合成の基本的な産物

プロセスの進化

今日の生活と大気の質は光合成に依存していますが、緑の植物が進化した可能性があります地球が若い頃、電気嵐と太陽放射は、おそらく水、アンモニア、メタンなどの豊富な単純な分子から複雑な分子を合成するためのエネルギーを提供しました。最初の生きた細胞はおそらくこれらの複合体から進化しました分子（生命：ポリマーの生産を参照）。たとえば、アミノ酸のグリシンと酢酸酢酸の偶発的な結合（凝縮）により、ポルフィリンと呼ばれる複雑な有機分子が形成された可能性があります。これらの分子は、さらに進化した可能性があります。彼女は、色素と呼ばれる着色された分子になります。たとえば、緑の植物のクロロフィル、光合成細菌のバクテリオクロロフィル、ヘミン（血液の赤い色素）、光合成と細胞呼吸の両方に不可欠な色素分子のグループであるチトクロームです。

次に、原始的な着色細胞は、それらの色素によって吸収された光エネルギーを使用するためのメカニズムを進化させなければなりませんでした。最初は、エネルギーは細胞に有用な反応を開始するためにすぐに使用された可能性があります。しかし、光エネルギーの利用プロセスが進化し続けるにつれて、吸収された光エネルギーの大部分は、おそらく生命を維持するために使用される化学エネルギーとして保存されました。光エネルギーを使用して二酸化炭素と水を炭水化物と酸素に変換する能力を備えた緑の植物は、この進化過程の集大成です。

最初の酸素（酸素生成）細胞はおそらく藍藻でした。約20億年から30億年前に出現した緑藻（シアノバクテリア）。これらの微生物は、大気中の酸素含有量を大幅に増加させ、好気性（酸素を使用する）生物の発生を可能にしたと考えられています。シアノファイトは原核細胞です。つまり、核や葉緑体など、膜で囲まれた明確な細胞内粒子（細胞小器官）は含まれていません。対照的に、緑の植物は真核細胞で構成されており、光合成装置は膜に結合した葉緑体内に含まれています。シアノバクテリアおよび高等植物の完全なゲノム配列は、最初の光合成真核生物が、非光合成真核細胞がシアノバクテリアを飲み込んだときに発生した紅藻である可能性が高いという証拠を提供します。宿主細胞内で、これらのシアノバクテリアは葉緑体に進化しました。

酸素を含まない光合成細菌がいくつかあります（たとえば、前述の硫黄細菌）。これらのバクテリアにつながる進化の経路は、酸素の有機体をもたらすものから分岐しました。非酸素光合成は、酸素生成がないことに加えて、他の2つの点で酸素光合成とは異なります。長波長の光はバクテリオクロロフィルと呼ばれる色素によって吸収および使用され、水以外の還元化合物（硫化水素や有機分子など）は二酸化炭素の削減に必要な電子。