Kelvin　さん


本コーナーに質問をありがとうございます。


教科書の記述には幾分わかりにくい点がありますので、まず、エマーソンらが行った実験について説明させていただきます。

エマーソンらの実験は大別して次の二つに分けられます。両方の実験とも、緑藻クロレラを材料に、特定の波長の光（単色光）を用いて行っています。

＜実験１＞

（方法）単色光を照射して、吸収された光（光量子）当たりの光合成量（酸素の発生などで量る）を波長ごとに求める（光量子当たりの光合成量を、ここでは“収率”と呼ぶ）。

（結果）光がよく吸収される波長領域でも光量子当たりの光合成量（“収率”）が低いところがある。例えば、６８０ナノメーター（ミリミクロンとも呼ぶ）より長波長の赤色光領域がそれに当たる。

＜実験２＞

（方法）＜実験１＞で“収率”の低い波長領域の光と他の波長領域の光を、それぞれ単独または同時に照射して光合成速度を比較する（２波長照射）。

（結果）２波長照射の場合の光合成速度は、それぞれ単独の波長の光を照射した場合に得られる速度の和よりも大きくなる（２波長照射で“相乗効果”がある）。


＜一つ目の質問への回答＞

この実験に用いた光の強さの範囲では、二つの波長の光を同時に照射しても色素分子が同時に二つの光量子を吸収することは起こり得ない。“光混合”や“２光量子吸収”のようなことは生じないと考えて良いでしょう

＜二つ目の質問への回答＞

上記の二つの実験から結論されることは、“光合成には二つの光化学反応が関与している可能性がある”ことだけです。二つの光化学反応が関与するにしても、２つの反応過程が連続して進行するのか、同時に進行するのかは分かりません。実際、歴史的にも、この結果が光化学系１、光化学系２の存在に結びつけられたのは別の実験があってのことです（残念ながら、エマーソンの不慮の死の後のことでした）。


本コーナーには“エマーソン効果”についてのＱ＆Ａがありますので、そちらの方もご参考にして下さい。