|
|
|
光合成生物や化学合成無機栄養生物ではカルビン-ベンソン回路（還元的ペントースリン酸回路）で{{chem|CO|2}}の固定を行っている。ただ、ある種の[[嫌気性細菌]]では異なる方法で{{chem|CO|2}}を固定していて、すべての生物が[[カルビンベンソン回路]]を利用しているのではないことも知られている。また、[[C4植物]]や[[ベンケイソウ]]型有機酸代謝([[CAM]])では、最初の{{chem|CO|2}}固定は[[ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ]]と呼ばれる酵素によって行われるが、最終的な産物はカルビン-ベンソン回路からのものである。カルビン-ベンソン回路に{{chem|CO|2}}を取込む[[酵素]]は[[リブロース-1]],[[5-二リン酸カルボキシラーゼ]]／[[オキシゲナーゼ]]（[[Rubisco]] ルビスコ）である。リブロース-1,5-二リン酸と{{chem|CO|2}}から2分子の[[3-ホスホグリセリン酸]]（[[C３化合物]]）を生成する反応を[[触媒]]している。この反応に光エネルギーは直接には関与していない。光エネルギーによって[[チラコイド膜]]で生成された[[ATP]]と[[NADPH]]は、3-ホスホグリセリン酸の還元に用いられる。還元された糖から種々の糖が生成され、再びリブロース-1,5-二リン酸となり、{{chem|CO|2}}との反応に使われる。同時に、この一部からデンプン（[[葉緑体]]中）や[[ショ糖]]（[[細胞質]]中）が合成されたり、細胞質にエネルギーを供給している。Rubiscoは葉に含まれるタンパク質の中で、きわだって多いことでも有名である。葉の可溶性タンパク質の30～50%にもなる。それは、この酵素の反応速度がおそく、さらに{{chem|CO|2}}に対する親和性が低いため、葉が適当な光合成速度をたもつためには多量の酵素を持たなければならないからと考えられている。（東邦大学 生物分子科学科 －二酸化炭素固定－より）
== 炭素固定と地球環境問題 ==
{{main|地球温暖化に対する懐疑論}}
現在一般に言われている{{chem|CO|2}}による[[地球温暖化]]説は、実は誤りである可能性が高い。バクテリアや植物によって炭素固定され続けてきた大気中の{{chem|CO|2}}は、枯渇に向って一直線に進んでいるといっても過言ではない。 現に地球上で生命が誕生して以来、{{chem|CO|2}}は主に光合成によって（[[シアノバクテリア]]等の光合成生物）[[有機物化合物]]に変換（炭素固定）され続け、大気組成の約80%あったものが減り続け、現在ついに0.04%まで消費してしまった。現在までに固定された炭素（{{chem|CO|2}}による）は[[化石燃料]]等になって保存されている（海水中に溶けた{{chem|CO|2}}は別である）。このまま{{chem|CO|2}}が減り続けると、[[光合成]]が不可となり、[[有機化合物]]をこれ以上作ることができなくなり、近い将来生物は死に絶える[[大量絶滅]]が起こる。有機化合物を作れなければ、どのような生物でも生命活動はできなくなる。言い方を換えると[[呼吸]]ができなくなる。このことに一切の例外はない。この事を未然に防ぐ為には、どこかで大量の{{chem|CO|2}}を産生しなければならない。地球環境を健全な状態にするということは、光合成をする生物が{{chem|CO|2}}量の制約を受けずに活動できる環境のことを言う。今現在は[[生命誕生]]から続く長い歴史の中で、最も{{chem|CO|2}}が少ない時期の一つであり、その特異な状況下に置かれていることを認識するべきある。{{chem|CO|2}}は減らすのではなく、本来なら増やす必要があるのである。 「[[地球温暖化{{chem|CO|2}}原因説]]」はほぼ間違いである。そもそも地球の平均気温へ影響を与えるものは幾つかあるが、その中で最も影響力があるものは大気組成で4%ほどある水蒸気である。[[IPCC]]試算の中にはこの水蒸気の数値は一切入っていない。その理由は、常に一定ではない水蒸気の量の算出は困難を極めるからである。因みに温暖化への[[寄与率]]は水蒸気も{{chem|CO|2}}もほぼ等しい。これらの[[温暖化ガス]]（便宜上の言い方）に熱を伝えるものは太陽光であり、その太陽光の量を決めているのは成層圏以上の「[[宇宙放射線]]によりできる雲」である。全球の雲の量が１%増減すると地球平均気温が1～1.4度上下する（1%減ると1～1.4度上昇する）。これは雲は白いので、雲の部分にあたった太陽光が反射されてしまい、大気まで届かなくなるために温度の上昇下降がおきる。因みに大気組成0.04%の{{chem|CO|2}}が0.08%（現在の倍の量）に増えたときの平均気温の上昇は約1～1.4度である。以上のように、温暖化がもし起こっているとしても、その主な理由は{{chem|CO|2}}ではない。
参考までに、[[IPCC第5次評価報告書]]（2014年報告）によると、1880～2012年の傾向では、世界平均気温は0.85℃上昇しているという。これは宇宙放射線による雲の増減1%とほぼ同程度である。1880年代から現在までに上昇した平均気温は誤差を鑑みて約0.7度～1.4度であり、また当時の雲の量よりも現在の雲の量は約1%減ったという試算がある。
温暖化関連でここにもう一つ記載しておく。 2015年、[[英国ノーザンブリア大学]]の[[バレンティーナ・ザーコバ教授]]らのグループが太陽活動について、2030年代に太陽活動が現在の60%にまで減少し、1645年に始まった[[マウンダー極小期]]の時代に近い状況になると結論づける研究結果を発表している。研究論文の中で教授らは、起こる確率は97%を下回らないとしている。
上記意見に対して反論は「地球温暖化に対する懐疑論」より抜粋：
水蒸気は温暖化を増幅しているだけであり、温暖化を引き起こすのは二酸化炭素など人為起源の温室効果ガスである<ref>{{Cite web|url=http://www.cger.nies.go.jp/ja/library/qa/11/11-2/qa_11-2-j.html|title=「水蒸気の温室効果」ココが知りたい温暖化、国立環境研究所|accessdate=2018-04-09|website=www.cger.nies.go.jp|publisher=|language=ja}}</ref>。水蒸気の温室効果は気候モデルでも考慮されている。水蒸気だけでは、温暖化傾向を説明できない<ref>{{Cite journal|last=Lacis|first=Andrew A.|last2=Schmidt|first2=Gavin A.|last3=Rind|first3=David|last4=Ruedy|first4=Reto A.|date=2010-10-15|title=Atmospheric {{chem|CO|2}}: Principal Control Knob Governing Earth’s Temperature|url=http://science.sciencemag.org/content/330/6002/356|journal=Science|volume=330|issue=6002|pages=356–359|language=en|doi=10.1126/science.1190653|issn=0036-8075|pmid=20947761}}</ref>。
== 脚注 ==
|
