光合成
(広義の)光合成は真核生物、細菌、古細菌すべてに分布している(狭義では真核生物および細菌に限定される)。クロロフィルを用いる光合成生物のうち、光合成真核生物以外は光合成細菌と総称される。クロロフィル型光合成における光化学反応には2つの機構(Photosystem; PS)が知られており、それぞれ光化学系I(PS I)および光化学系II(PS II)と呼ばれる。酸素発生型光合成ではPS IとPS IIが連結して用いられるのに対し、酸素非発生型光合成ではどちらか一方しか使用されない。
クロロフィル型 - 真核生物、細菌
酸素発生型 - 真核生物および細菌(すべて好気性) 光合成真核生物(植物、植物プランクトン、藻類)PS I & PS II シアノバクテリア PS I & PS II
酸素非発生型 - 細菌(嫌気性および好気性) 緑色硫黄細菌(クロロビウム)PS I / 嫌気性 緑色非硫黄細菌(クロロフレクサスの一部)PS II / 嫌気性 紅色硫黄細菌(ガンマプロテオバクテリアの一部)PS II / 嫌気性 紅色非硫黄細菌(アルファプロテオバクテリアの一部)PS II / 嫌気性 ヘリオバクテリア PS I / 嫌気性 アシドバクテリア PS I / 好気性 ゲンマティモナス PS II / 好気性 エレミオバクテロータ PS II / 好気性
レティナル型 - 古細菌、細菌、真核生物(すべて好気性)
高度好塩菌(古細菌)
Marine group II(Poseidoniales; 古細菌)
光合成(こうごうせい、ひかりごうせい。英語: photosynthesis)とは、光エネルギーを化学エネルギーに変換して生体に必要な有機物質を作り出す反応過程をいう。葉緑体をもつ一部の真核生物(植物、植物プランクトン、藻類)や、原核生物であるシアノバクテリアが行う例がよく知られている。これらの光合成生物(photosynthetic organism)は、光から得たエネルギーを使って、二酸化炭素からグルコースのような炭水化物を合成する。この合成過程は炭素固定と呼ばれ、生命の体を構成するさまざまな生体物質を生み出すために必須である。また、生物圏における物質循環に重要な役割を果たしている。光合成は、狭義では光エネルギーを利用した炭素固定反応のみを指すが、広義では光エネルギーを利用した代謝反応全般を指す。光エネルギーを利用する生物は一般に光栄養生物(phototroph)と呼ばれ、光エネルギーを利用して二酸化炭素を固定する光独立栄養生物(photoautotroph)と、光からエネルギーは得るものの、炭素源として二酸化炭素ではなく有機化合物を用いる光従属栄養生物(photoheterotroph)に分かれる。狭義では光独立栄養生物のみを光合成生物とするのに対して、広義では光栄養生物と光合成生物は同義となる。多くの光合成生物は炭素固定に還元的ペントース・リン酸回路(カルビン回路)を用いるが、それ以外の回路も存在する。
光合成は、反応過程で酸素分子を発生するか否かで、酸素発生型(oxygenic)および酸素非発生型(anoxygenic)の大きく2種類に分けられる。