光栄養生物

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地上と水中の光栄養生物。倒木の上に植物が生長し、水中には藻類が繁殖している。

光栄養生物(ひかりえいようせいぶつ Phototroph)は、(広義の)光合成を通じてエネルギーを獲得する生物である。光合成生物とも言う[1]太陽光のエネルギーを使って二酸化炭素有機物に変換し、同化呼吸などの細胞活動に利用する。

ほとんどの光栄養生物は独立栄養生物であり、光独立栄養生物(photoautotroph)と言われる。光独立栄養生物は炭素固定の能力を持つ。これは化学合成独立栄養生物(chemoautotroph)に対応する。これは周囲の物質(電子供与体)を酸化することによりエネルギーを得る生物である。独立栄養生物ではない光栄養生物は光従属栄養生物(photoheterotroph)である。これは光リン酸化en:Photophosphorylation)によりATPを生成してエネルギーを得るが、体の構成のために有機化合物を利用する[2]。光独立栄養生物はしばしば完全植物性栄養(holophytic)であると言われる[3]

生態学的な役割としてみると、光栄養生物は(化学合成独立栄養生物などを除いて)他の形態の生物に栄養を供給する。陸上の光栄養生物は植物が支配的であり、水中では藻類や、ミドリムシなどの単細胞生物シアノバクテリアなどの光合成を行うバクテリアなどがある。

光合成反応で生成される物質の一つにデンプンがある。これは炭素を貯蔵し、光の量が不十分な時に使われる。

光合成を行う細菌はバクテリオクロロフィルを持つ。光合成細菌は沼や池にいて、化学反応に使用する水素を、水ではなく、硫化水素から得る。このとき酸素は発生しない。(バクテリオクロロフィルは、通常の葉緑素が利用できない、紫外線赤外線の波長の光を吸収する)。

シアノバクテリアは淡水、海洋、土壌中、もしくは地衣類として存在し、植物と同様の酸素発生型の光合成を行う。

光合成無機栄養独立栄養生物(photolithotrophic autotroph)は、光のエネルギーと、無機物の電子供与体en:Electron donor)(H2O, H2, H2S など)と、CO2を使って、炭素固定を行う。たとえば植物がそれである。

水中で、光合成を行えるだけの光が届く範囲は、(狭義の)有光層と言われる。

関連項目[編集]

脚注[編集]

  1. ^ 『岩波生物学事典(第4版)』。
  2. ^ Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Cain, Michael L.; Wasserman, Steven A.; Minorsky, Peter V.; Jackson, Robert B. (2008). Biology (8th ed.). p. 564. ISBN 978-0-8053-6844-4. 
  3. ^ Hine, Robert (2005). The Facts on File dictionary of biology. Infobase Publishing. p. 175. ISBN 978-0-8160-5648-4.