광합성의 기본 제품

과정의 진화

오늘날의 생명과 대기의 질은 광합성에 달려 있지만 녹색 식물은 진화했을 가능성이 높습니다. 지구가 어렸을 때 뇌우와 태양 복사는 아마도 물, 암모니아, 메탄과 같은 풍부하고 단순한 분자로부터 복잡한 분자를 합성하기위한 에너지를 제공했을 것입니다. 최초의 살아있는 세포는 아마도이 복합체에서 진화했을 것입니다. 분자 (생명 : 폴리머 생산 참조). 예를 들어, 아미노산 글리신과 지방산 아세테이트의 우연한 결합 (축합)은 포르피린으로 알려진 복잡한 유기 분자를 형성했을 수 있습니다. 이러한 분자는 차례로 진화했을 수 있습니다. 예를 들어 녹색 식물의 엽록소, 광합성 박테리아의 박테리오 클로로필, 헤민 (혈액의 붉은 색소), 광합성과 세포 호흡에 필수적인 색소 분자 그룹 인 사이토 크롬과 같은 색소라는 색 분자로 변환됩니다.

원색 세포는 안료에 흡수 된 빛 에너지를 사용하기위한 메커니즘을 발전시켜야했습니다. 처음에는 에너지가 세포에 유용한 반응을 시작하는 데 즉시 사용되었을 수 있습니다. 그러나 빛 에너지를 활용하는 과정이 계속 진화함에 따라 흡수 된 빛 에너지의 더 많은 부분이 생명 유지에 사용되는 화학 에너지로 저장되었을 것입니다. 빛 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물을 탄수화물과 산소로 전환하는 능력을 가진 녹색 식물은 이러한 진화 과정의 정점입니다.

최초의 산소 (산소 생성) 세포는 아마도 청색 세포였습니다. 녹조류 (시아 노 박테리아)는 약 20 억 ~ 30 억년 전에 나타났습니다. 이러한 미세 유기체는 대기의 산소 함량을 크게 증가시켜 호기성 (산소 사용) 유기체의 발생을 가능하게 한 것으로 믿어집니다. Cyanophytes는 원핵 세포입니다. 즉, 그들은 핵과 엽록체와 같은 뚜렷한 막으로 둘러싸인 세포 내 입자 (소기관)를 포함하지 않습니다. 대조적으로 녹색 식물은 광합성 장치가 막 결합 엽록체 내에 포함 된 진핵 세포로 구성됩니다. 시아 노 박테리아와 고등 식물의 완전한 게놈 서열은 최초의 광합성 진핵 생물이 비 광합성 진핵 세포가 시아 노 박테리아를 삼킬 때 발달 한 홍조류 일 가능성이 있다는 증거를 제공합니다. 숙주 세포 내에서이 시아 노 박테리아는 엽록체로 진화했습니다.

산소가 아닌 많은 광합성 박테리아가 있습니다 (예 : 이전에 논의 된 유황 박테리아). 이 박테리아로 이어진 진화 경로는 산소 유기체를 생성 한 것과는 다릅니다. 산소 생성이없는 것 외에도 비산 소성 광합성은 산소 광합성과 다른 두 가지 측면에서 다릅니다. 더 긴 파장의 빛은 박테리오 클로로필이라고하는 안료에 흡수되어 사용되며 물 이외의 환원 화합물 (예 : 황화수소 또는 유기 분자)은 이산화탄소 감소에 필요한 전자.