水槽のｐＨはなぜ変動するの？ -2- 調べてみたら・・・＆仮説
前回の続き ・・・ 水槽のｐＨが照明の点灯で急激にアルカリ側に移行するのは なぜでしょう？
・・・・ 調べてみましたよ。
やっぱり 怪しいのはどう 考えても ・・・・ 犯人は水草 ・・・「光合成」ですよね。
仮説−１
点灯によって 水草が光合成を始め、水中のCO2を消費する。その結果としてアルカリ性側に移行する。
そして 消灯によって 光合成が終了して 酸性側に移行する。
・・・・ 中学校ではこのように単純化して教えられているようですが、CO2の消費だけでは 水槽が場合によっては強アルカリ(pH=10)になる現象は説明できないと言われています。
そこで・・・・ 仮説−２
ちょっと ・・・ いや だいぶ ・・・ 込み入った話になります。
光合成とは、「光エネルギーを利用して有機化合物を合成する生理作用」と定義されており、酸素発生型光合成では、H2OとCO2から有機化合物である糖を生成しO2を発生することです。
これは 反応式では 次のようになります。
光
H2O + CO2 → 1/6 (C6H12O6) + O2
この光合成の初期過程は 明反応から始まります。
葉緑体は光が当たると水を分解して H+ を生成させ、 チラコイド膜の外側から内側へとプロトンを輸送して濃度差をつくる。この濃度勾配により貯蔵された電気化学エネルギーは、酵素によるADP分子からATP分子への変換を通して化学エネルギーに変換される。光が強く、条件が良いと 汲み入れた状態が持続します。 結果的に内外でpH3.5程の差が生じます。外はアルカリに、中は酸性となるわけです。
2H2O → 4 H+ + 4 e- + O2
・・・・・・・これがアルカリ側へ移行するプロセスではないでしょうか？
一方、光照射を止めると？ ・・・・・ どうなりますか？
・・・ これらのプロトンはプロトンポンプを逆に回し，濃度勾配は無くなるのでアルカリは弱まり、酸性側に移行する。
明反応のスキーム
これで ・・・ すっきり？ いかがでしょうか？
え？ これは ・・・絵に描いた餅ですかね？
やっぱり 検証実験 ! ですか？
・・・・・
・・・・・・
