やっぱり物理が好き

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 全二回なので、早くも最終回です。
 ちなみに私が夢にうなされながらもやったプログラミングは、本編の前半で出てくる”励起エネルギーの伝達”のシミュレーションです。プログラミングはともかく、やっている内容は面白かったです。

 さて、今日は”植物はなぜ緑色をしているのか”という話題です。

 光合成の神秘(2) なぜ、植物は緑色なのか


 植物は、(例外はあるだろうけれど)緑色をしている。なぜ緑色なのだろうか。葉緑体中の光合成色素クロロフィルが緑色をしているからである。では、なぜクロロフィルは緑色なのだろう。

 クロロフィルは、光合成の初期過程である「光エネルギーの吸収」を行なう。クロロフィル中の電子が太陽光により励起され、その励起エネルギーが伝達されていくのである。
 このシステムは高度に最適化された素晴らしい素子なのである。伝達効率が100%に近いのだ。まるで超伝導並み。長年の進化の蓄積によってこれだけ高度なシステムを作り上げた自然に、畏怖を感じてしまう。我々が太刀打ちしようと思うこと自体、間違いなのかもしれない。

 さて、クロロフィルがなぜ緑色をしているかという話だった。

 先ほど話したとおり、クロロフィルは光を吸収する。その吸収スペクトルを見ると、赤と青紫の波長領域にピークが立っている。太陽光は白色光、つまりさまざまな波長の光の重ね合わせとなっている。クロロフィルが吸収する光の補色が目に見える色として現われる。それが緑色なのだ。

 次なる疑問が出てくる。

 なぜ緑色の波長は吸収されないのだろうか。

 残念ながら、調べた範囲では「わからない」という情報しか得られなかった。未解決の問題らしい。見落としている可能性はあるのだが。
 しかし、想像できないこともない。クロロフィルの分子構造に関係があるものと思われるが、どうだろう。緑色の光を吸収し、励起する際のエネルギーレベルに何か問題があるのかもしれない。

[参考文献]
「図解雑学 植物の科学」八田洋章編著 ナツメ社
「現代植物生理学1 光合成」宮地重遠編 朝倉書店
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う~ん、いつものことながら大変分かりやすい。←ほめてます(^_^)
>クロロフィルの分子構造に関係があるものと思われるが、どうだろう。
僕もそうだと思いますよ。素人考えですが(;^_^A
角運動量かなんかのselection ruleでもあるんですかね。
????С
2004/12/23 07:44 URL by まつ [ 編集] Pagetop△
■まつさん
わかりやすいですか? 嬉しいですー!
> 僕もそうだと思いますよ。素人考えですが(;^_^A
私も全くの素人考えです(笑)
でも、そんな気がしますよね、物理として考えると。
> 角運動量かなんかのselection rule
私もそんなふうに考えてるんですが、どうなんでしょうね?
真実はいかに?
2004/12/23 08:17 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
真面目なエントリなのに「励起エネルギー」を「勃起エネルギー」と読み違えてしまいました(笑)。よこしまなこと考えてすみません。
2004/12/23 08:38 URL by night_in_tunisia [ 編集] Pagetop△
■night_in_tunisiaさん
> 「励起エネルギー」を「勃起エネルギー」と読み違えて
Σ( ̄□ ̄;)
それは、ある意味すごいエネルギーですね!
人間だって作ってしまう!
2004/12/23 08:45 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
楽しく読ませていただきました。
?ä??????
>伝達効率が100%に近いのだ。まるで超伝導並み。
もうびびりまくりですw
2004/12/23 09:41 URL by shiba [ 編集] Pagetop△
■shibaさん
> 楽しく読ませていただきました。
ありがとうございます!
?Υ?ä??????
私たちの細胞にしても。
伝達効率が100%近いのは、量子論的な伝達だからなんでしょうね~
2004/12/23 12:26 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
何故緑色なのか?
何故緑の波長を吸収しないのか?
こういった疑問って、なかなか生物一色で勉強してきた人からはきかれません。
学ぶ事が違えば、考えてくることも違ってくるので生物学をよくしらない素人からの疑問って凄く新鮮みを感じ大事に思えます。
ちなみに、クロロフィルの構造や光合成のMechanismを詳しく知ろうとしたりしてるのは生物学よりも、生化学って感じですね。
?μ??????μ??ä??
2004/12/23 14:16 URL by 大空響樹 [ 編集] Pagetop△
>クロロフィル中の電子が太陽光により励起され、その励起エネルギーが伝達されていくのである。
これを読んで、昔授業で聞いた、太陽電池の半導体のことを思い出しました。
ほんと、生物ってハイテクの結晶ですね。
興味深いです~。
2004/12/23 19:26 URL by だてまき [ 編集] Pagetop△
■大空響樹さん
> 素人からの疑問って凄く新鮮みを感じ大事に思えます。
わかりますー!
たとえば、子どもからの質問にハッとするときもありますね。
「そういえば、なぜなんだろう?」って。
専門が違うと目をつけるところや思考回路が違うから、
面白いものですよね。
ときにヘンテコリンな質問してしまうこともありますが(汗)
> ???
なるほど、そういうものなのですか!
化学が苦手なので(笑)、生化学と聞くとしりごみしそうです~
興味深い分野だとは思いますけど。
■だてまきさん
この研究テーマをやろうと言い出した指導教官は、
このメカニズムのシミュレーションを完成させて
それをナノチューブで再現できれば、
Ķ?¤Ķ?¤?θΨΤΤ?
と言っていました(笑)
だてまきさんおっしゃるように、まさに「ハイテク」ですね~
2004/12/24 02:04 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
葉緑素が利用する波長は、太陽スペクトルのピークと大体あってると聞いてます。
分子による吸光は特定波長しかできないのだから、スペクトルのピークに合わせるのが当然と言う気がします。
なお、海のちょっと深いところの海草は、届く光が緑色なので、専用の吸光色素を持ち、赤紫色の海草だったりします。
2006/08/02 13:39 URL by hirota [ 編集] Pagetop△
◆hirotaさん
なるほど、やっぱりそういうことなんですね。
納得しました。
うまくできているわけですね。
2006/08/03 10:19 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
ありがとうございます。











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