명반응

요약 광합성 단계 중 빛이 관여하는 화학 반응으로, 엽록소에 의해 흡수된 빛에너지가 화학에너지로 전환되는 과정을 말한다.

명반응과 탄소 고정 반응의 관계

빛이 관여하지 않는 단계인 암반응(暗反應)에 대응하는 용어이다. 광합성의 반응조건, 특히 빛의 세기와 온도가 어떻게 관여하는가 하는 연구로부터, 광합성은 빛과 무관한 화학반응(암반응)과 온도의 영향은 받지 않지만 빛의 세기에 지배되는 광화학반응(光化學反應)이 있다는 것이 추정되었다. 이 광화학반응을 암반응에 대하여 명반응이라고 한다.

1939년에 로빈 힐(Robin Hill)은 세포에서 채취한 엽록체에 제 2철염(수소를 받아들이는 물질)을 첨가하여 빛을 쬐면 산소가 발생하는 사실을 확인하고(힐반응), 명반응의 존재를 구체적으로 제시하였다. 이 반응은 그라나를 이루는 퀀타좀 속의 엽록소에 의해 흡수된 빛에너지가 화학에너지로 전환되는 과정이다. 이때, 빛에너지에 의해 물(H₂O)이 산소와 수소로 분해되어 산소가 방출되고 수소는 조효소와 결합하여 그 환원형이 생긴다.

광합성으로 방출되는 산소는 이산화탄소로부터 발생하는 것이 아니라 물의 분해 산물이라는 사실을 1941년 루벤이 동위원소(同位元素) ₁₈O를 사용한 실험으로 증명하였다. 명반응에서 생성된 화학에너지는 ATP와 NADPH₂에 의하여 저장되어 운반된다.