生物学のいろは（入門者を含む）

　　　　　　　　　　　　　　　第一回目

デジタル装置を引き合いに出すなら、生き物も「入力（呼吸；捕食）」「保存（記録；記憶；体内蓄積；体内・細胞中での変化；動く筋肉など）」「出力（呼吸；排泄）」といえましょう。

今回の note では生き物の体を作っている最も大切な根幹をなす「炭素」についてのお話です。

生物学を学んでいると何度も「炭素骨格」というのを目にします。体の細胞が形を保つことが出来るのも「炭素骨格」のおかげです。細胞よりもっとサイズが小さい酵素になっても同じことが言えまして、酵素が酵素の立体構造を保っているのも炭素が連なってできた「炭素骨格」のおかげです。

始めの文章で生き物は「入力」「保存」「出力」とありますように、いかに「骨格」という名前を付けられた炭素の連なりでも、体への炭素の「入力（食料を摂る）」がなければ話になりませんし、「保存」についてはあまりにも複雑で膨大な量の情報を含んでいるので今回は割愛させていただきます。

さいごの「出力」についてですが、みなさんおトイレにいきますよね必ず。そのほか声に出したり、息を吐いたりしても炭素は「出力」されます。人間
だけでなくあらゆる植物までも含んだ生物に囲まれた環境と、山や川や湖や
海や大地に囲まれた私達の最も大きい環境である地球での炭素の流れを追うと、下の図のようになります。

図のように炭素の通る道には行き止まりというのが無く、一見複雑なように見えるのですが、数学のトポロジー的な図形変換にも似た措置を仮想的に行うなら、一本の輪に形が限りなく近づきます。一度複雑な上図を見ながら思考実験を頭の中でしてみてください。納得できるはずですから。

今回は生き物の「入力」「出力」が最終的に作り出したのは、「輪」であることを筆者である私は説明することができました。次回は生き物の「保存」の働きについて説明したいと思います。もちろんメインとなるのは「炭素」です。

　　　　　今回・第一回目終了です。長読お疲れ様でした。終。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　第二回目

第二回目の今回では前回の終わりに記述しました生き物の「保存」について、保存を成立させている生き物の内部の働きを説明していきたいと思います。

そもそも話題の中心は炭素ですので。この事から説明します。

生き物は純粋に炭素をいきなり取り入れるような機構を備えていません。でも二酸化炭素であったりブドウ糖であったりという炭素を含む化合物としてなら取り込むことのできる機構を備えています。

話しは元に戻るようですが、保存を成立させている生き物の内部の働きですので生物界で最もポピュラーと見なされているブドウ糖が生き物の内部でどのように扱われているのかを述べていきます。
（とはいえ、余りにも煩雑である部分は、ネットへのリンクを張ります。）

「入力」過程を経て細胞内部に取り込まれたブドウ糖はなにゆえ細胞に取り込まれる必要があるのかというと、細胞にも活動するエネルギーにあたるものが必要だからです。生き物の「保存」の中身は素材として炭素を含むブドウ糖をいったん蓄える必要性から便宜的に保存という語句を使ったのです。

ちなみに細胞が活動する時に必要なエネルギーに当たるものには名前が付けられていて「ATP」といいます。これの原材料がブドウ糖です。

簡略化された模式図で書くと次のようになります

（ADP  FAD  NAD   ブドウ糖　酸素　水）　⇒　（ATP 　二酸化炭素　水）

　　　　　　　　　　　　　　

                                                  表にしてみましょう。

今の御時世に申すまでも無く、二酸化炭素＝CO2
                                                   　ブドウ糖＝C6H12O6
                                                                  水＝H2O
                                                               酸素＝O2

みなさん、お疲れ様です。これで今回　第二回目は終了です。

第三回目に続く・・・・・。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　第三回目

第二回目の図は情報量が多すぎて理解するのに少なく見積もっても軽く一時間三十分を超えてしまうでしょう。
そこであの情報量が多い図は何を表したかったのかを表現した第二の図を用意しました。見てください。

　　　　　　　　　　　　　　　　　第二の図

 この第二の図のように太陽と植物によって光合成により生産されたブドウ糖が生命エネルギー物質ATPに変換されています。
　　　　　　　　（光合成については後日、記述します）

　　　　　　　　　　ある方から質問をもらいました。
「地上なら光合成をおこなうのに太陽光があるでしょう。でも太陽光がまったくない深海底の熱水の噴出孔あたりに棲息する生き物たちはどうやって生きているのでしょうか？」

これについてはお答えできる範囲内ですので述べさせていただきます。
太陽光といえどもアクションを起こすためのきっかけです。これに当たるものが無いかと思いめぐらしたところ、ありました。温度350℃の噴出高温熱水がそれです。そして泳ぐ生き物があちらこちらに放出することで出来たとてつもなく薄い炭酸水も用意されてます。炭酸水には二酸化炭素があります。この二酸化炭素と350℃の高温水熱を使って生き物はブドウ糖を生産するのです。地上でのように太陽や太陽のような光を使うのが光合成なら高温熱水の熱を使いますので熱合成というわけです。かくしてブドウ糖は作られ、ブドウ糖が生産されればあとは陸上の出来事と同じ過程を通ればよいのです。
　　　　　　　　　　　　　　　　以上。

これで今回の第三回目は終了です。
後日に続く第四回目は光合成について説明いたします。

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　　　　　　　　　　　　　　第四回目

　　　　　　　光合成（部分だけの説明・導入部だけ）

みなさんすいません。僕は今の年齢の少し前に達するまで占いなんて、へっ！ってタイプの男子でした。（2020年で５１歳にもなって男子だなんて！）。騙されたと思って１年と半年の間、「易占い」を様々な資料にもとずいてやりつづけたのですが、すべて的中で、はずれたことが皆無だったのです。
光合成の説明を一から終わりに至るまでしようと「易占い」無しの状態でやるきがあったのですが、「まてよ、神様におうかがいをたてたほうが無難なのでは」となりました。なので「易占い」をしたところ「坎為水」の「上爻」。これの意味するところは「太い縄でしめつけられ、牢獄に閉じ込められている」です。こんな目に見えない運命状況では、牢獄の看守に「私が知っている、あなたが聞いたことも無い知識だけでも聴いてください。」程度しかできないので、みなさんを看守さんに見立てて、それも遠慮がちにお伝えします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　明反応
　　　　　　　植物が光を受けて水から酸素とATPを作る反応です。

　　　　　　　　　　　　　　　　　暗反応
植物が明反応から得られたATPを利用して外界から二酸化炭素を取り入れてブドウ糖を合成する反応です。

第四回目である今回はこれまで。つぎに記述する時は図もとりいれて、詳しく詳しく述べます。第五回目を期待してくださいね。

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第五回目

みなさん、かなり空白期間がありましたね、お久しぶりです。

第四回でお約束した通り今回の第五回を作成します。

さて本題に入ります。植物についての話題です。

植物はたいてい緑色をしていますね。この緑色は葉緑素の色でその緑色の原因はマグネシュームの色なのです。マグネシュームを含む葉緑素の分子構造の図を載せます。この分子には名前がついていてクロロフィルと言います。

次に光合成全体のの化学式を載せます。

光合成は、太陽光と二酸化炭素と水の3つにより働きます。

光合成全体の流れの図を載せます。

明反応と暗反応という2つの言葉が出てきました。

明反応の図を載せます。

御覧の通り、明反応とは太陽光と水から酸素を作り出す反応であり、まだブドウ糖を生産する機構ではありません。さらに明反応につけられた説明定義を載せます。

さて、お待たせしました、次の図は暗反応と言い、ブドウ糖の生産に関係あるものです。

以上、第五回目を通じて植物についての大雑把な説明ではありましたが、今回で全説明終了です。ご熟読、ご苦労様でした。