おちゃちゃ さま

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光合成の反応式は、高校生物の教科書等では以下のように示されています。

植物
6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ (有機物)+ 6H₂O + 6O₂ （高校生物教科書）

光合成細菌（H2Sを利用するのは紅色硫黄細菌と緑色硫黄細菌）
6CO₂ + 12H₂S → C₆H₁₂O₆ (有機物)+ 6H₂O + 6S （高校生物資料集）

これらの反応式は、100を優に超える光合成の過程を、わかりやすく簡潔にまとめたものです。反応式だけを見ると、紅色硫黄細菌ではH₂Oの代わりにH₂Sを使っているように思えますが、H₂Sの酸化は光合成とは別のプロセスです（光化学反応中心で酸化されるわけではありません）。
すべての種で関与するタンパク質（酵素）がわかっているわけではありませんが、一部の種では、原形質膜に結合しているフラボシトクロムc（flavocytochrome c；リボフラビンを結合しているタンパク質とシトクロムcを2個結合しているタンパク質のダイマー）がH2Sを酸化することがわかっています。H2Sから引き抜かれた電子は、細胞質内のシトクロム等の電子伝達体を経て、反応中心まで伝達されます。また、SQR（sulfide:quinone oxidoreductase）と呼ばれるタンパク質もH₂Sの酸化に関与することも報告されています。

紅色光合成細菌（紅色硫黄細菌と紅色非硫黄細菌）の光化学系は、植物の光化学系Ⅱに相同なタイプ2です（緑色光合成細菌の光化学系は植物の光化学系Ⅰに相同なタイプ1）。しかし、光エネルギーを補足する光合成色素（集光性色素、アンテナ色素）はクロロフィルではなく、バクテリオクロロフィルです。クロロフィルは680 nm近辺の赤色光を吸収するのに対し、バクテリオクロロフィルは700 nm以上の近赤外線を吸収します。吸収する光の波長が長いと光エネルギーは弱くなるので、光合成細菌は弱い光エネルギーを利用できるように適応したと考えられます。光合成細菌の反応中心を構成しているのも、クロロフィルではなくバクテイロクロロフィルです。反応中心の酸化還元電位は、光化学系Ⅱ反応中心（P680）が+ 1.1～1.2 Vと強い酸化力をもつのに対し、紅色細菌Rhodobacter sphaeroidesの反応中心（P870）では+0.5 Vです（光化学系Ⅰ反応中心P700の酸化還元電位も+ 0.5 V）。光合成細菌が水を電子供与体にできないというより、光化学系Ⅱ反応中心が、H₂Oを酸化できる強い酸化力を獲得したと考えるのが妥当でしょう。

以上のように、「紅色硫黄細菌は光化学系Ⅱに相当する系1つしか持っていないため水を分解できないという記述」は誤りです。

なお、光合成におけるクロロフィルの役割については、登録番号2477を参照してください。