가공(加工)[processing]: a. mRNA의 가공: 전사된 RNA가 효소의 절단이나 수식(修飾) 등을 거쳐, 성숙된 mRNA 분자로 변환되는 과정을 말한다. 핵 유전자에서는 핵 내에서 행해지는 RNA의 이어맞추기(splicing), 5'-말단에서의 캡(cap) 부가, 3'-말단에서 폴리 A 사슬(poly A chain)의 부가 등의 과정을 말한다. 엽록체 게놈에 암호화되는 유전자의 발현 조절에서 일어나는 mRNA의 가공은 중요한 역할을 가진다. (→ 엽록체 RNA의 가공)
b. 단백질의 가공: 생합성된 단백질의 전구체가 효소로 절단되어 성숙분자로 변환되는 것을 말한다. 단백질의 수송·막투과 등 세포 내에서의 편재화(偏在化) 과정에서 생기는 경우가 많다. (→ 엽록체로 단백질의 이행, 전이 펩티드, 시그널 펩티다아제) ---- 본문 중에서

가스교환[gas exchange]: 잎이나 식물 개체, 식물군락의 광합성이나 호흡속도를 측정하는 일반적 방법. 통상 식물 시료를 광이 투과되는 동화상(同化箱)에 넣고, 동화상에 넣은 공기 중의 CO2 농도와 수증기 농도 및 그 유량, 동화상에서 나오는 공기의 CO2 농도와 수증기 농도를 측정함으로써, 잎의 광합성 속도·호흡 속도를 계산한다. 광 조사 아래서는 CO2 를 흡수하고, O2를 발생한다. 이들 비율은 거의 1:1이다. 한편 기공이 충분히 열리면 증산하는 H2O의 양은 CO2나 O2의 출입보다 수백 배가 된다. 따라서 공기에 함유된 기체분자의 수는 동화상에서 나오는 공기의 경우가 많으며, 그 증가는 수%의 차수(order)에 달하므로, 그 효과만으로도 동화상에서 나오는 공기의 CO2 농도는 저하된다. 따라서 수증기 농도의 측정을 동시에 행하는 것이 아주 중요하다.
최근의 광합성 연구에서는 상기의 측정과 잎 온도의 측정을 하고, 이들에서 세포간극[정확하게는 기공강(氣孔腔)]의 CO2 농도를 계산에 의해 구하고, 이 농도에서 정상화된 공기의 영향을 제하여 광합성속도를 평가한다. 가스교환과 형광 측정 등을 조합시킴으로써 엽록체 CO2 농도의 추정 등이 가능해졌다. (→ 동화상법, 확산저항, 파-쿼 모델) ---- 본문 중에서

가시 숲[thorn forest] = 유극수림(有棘樹林)

각피증산(殼皮蒸散)[cuticlar transpiration]: 잎 증산의 대부분은 잎의 내부(특히 기공강 주변)에서 수증기가 증발하여 기공을 통하여 대기로 확산하는 과정이나, 표피세포의 각피로도 소량의 증발이 일어난다. 공변세포의 표면 쪽 세포벽에는 각피가 엷은 부분이 있다. 엽병(葉柄)에서 흡수된 중금속이나 형광색소가 이 부분에 대량 침착하므로, 이 부분이 각피증산(cuticular transpiration)의 부위로서 중요하다고 한다. ---- 본문 중에서

간섭필터[interference filter] → 광학필터

간헐광(間歇光)[intermittent light]: 암기의 중간 중간에 반복하여 조사되는 여러 길이의 펄스(pulse) 광. 광화학반응에 이어서 일어나는 암반응 과정이 포함되는 반응에는 간헐광에 의한 반응의 해석을 할 수가 있다. 산소발생에서 나타난 광합성의 양자수율이 간헐광 하에서는 연속광보다 높으므로 명반응과 암반응의 개념이 제안되었다. 콩나물처럼 암소에서 발아시킨 싹을 오랫동안 암기에서 간헐광을 조사하면 엽록체는 발달하여 전자전달 복합체도 구축되나, 산소발생 활성을 보이지 않는다. 이것은 망간 클러스터(cluster)가 광에 의존하지 않는 반응을 거치는 2개의 광화학과정(광 활성화반응)에 의해 구축되기 때문이다. 간헐광 하에서는 클로로필 b의 합성이 제한되어, 집광성 클로로필 a/b 단백질의 조성도 변화된다. --- 본문 중에서

갈락토실 디아실글리세롤[galactosyl-di-
acylglycerol] → 당지질

갈락토 지질(脂質)[galactolipid] → 당지질

갈조류(褐藻類)[Phaeophyceae, brown alga]: 부등모식물문의 일강. 거의가 바다산이다. 부등모식물 중에는 가장 형태가 복잡화된 군. 광합성색소는 클로로필 a, c 및 푸코크산틴(fucoxanthin) 등이며, 저장물질은 다시마당(laminaran)이다. 단세포체는 없고, 모두 다세포체이다. 체제는 단열사상체(單列絲狀體), 위유조직체(僞柔組織?) 및 유조직체이다. 유조직을 갖는 종에는 세포 간에 원형질 연락이 보인다. 특히 다시마목, 모자반목 등은 대형으로, 연안에서 바다수풀(海中林)을 형성한다. 세포벽은 주로 셀룰로오스와 알긴산(alginate)으로 구성되어 있다. ---- 본문 중에서

갈조소(褐藻素)[fucoxanthin]=푸코크산틴

감광계수(엽군)[減光係數(葉群)][attenuance coefficient(leaves)] → 엽군의 감광계수

감광성(感光性)[photosensitization]: 어떤 화학물질이 광을 흡수함으로서, 그 물질이 공존하지 않는 계에서 일어나지 않거나 일어나기 어려운 화학반응이, 효율적으로 진행되는 경우가 있다. 이 물질이 반응 전후에 변화되지 않을 때, 이 화학물질을 감광제, 반응 자체를 감광성반응이라 부른다. 불균일계에서 반응하는 경우, 각각의 광촉매 및 광촉매반응이라 부르기? 한다. 감광성반응은 최초에 감광제가 광을 흡수하여 여기상태로 됨으로써 개시되며, 그 후 여기된 감광제와 기질과의 사이에서 에너지 이동 혹은 전자 이동이 일어남으로서 진행된다. 전자 이동을 경유하는 반응의 경우, 산화 혹은 환원된 감광제는 다른 기질과 전자의 수수(授受)를 함으로서 원래의 감광제로 재생된다.
감광제는 인공광합성에서 필수 구성요소다. 그 중에서 2,2'-이피리딘(2,2'- bipyridine)이 3개 배위된 루테늄 복합체(ruthenium complex)나 아연-4페닐 프로피린(Zn-tetraphenyl porphyrin)은 전자이동을 유도하여 일으키는 대표적인 감광제이며, 다전자 환원을 촉매하는 물질과 더불어 사용됨으로서 수소발생이나 이산화탄소고정 등의 광반응을 효율적으로 일으킬 수 있다. 한편 아세토페논(acetophenone) 등의 카르보닐 화합물은 올레핀(olefin)의 cis-trans 이성화반응을 감광하는 것이 잘 알려졌다. 이 이성화는 카르보닐화합물의 삼중항 여기상태에서 올레핀으로 에너지 이동을 경유하여 진행된다. ---- 본문 중에서

감광성반응(感光性反應)[photosensitizing reaction]: 색소분자(P)가 광 여기 후, 삼중항상태(3P*)로 되어 주위의 유기분자(기질)를 산화하는 반응. 감광산화반응이라고도 한다. 이 반응을 생기게 하는 색소분자를 감광제라 한다. 3P*가 직접 기질에서 수소를 빼내 산화되는 I형(type I) 반응과, 3P*에서 산소분자에 에너지를 이용하여 일중항산소(1O2)를 생성하고[3P*+3O2(기저상태)→1P(기저상태)+1O2], 1O2가 기질을 산화하는 Ⅱ형(type Ⅱ) 반응으로 분류된다. 감광반응은 클로로필, 헴(heme), 플래빈(flavin), 빌리루빈(bilirubin) 등의 생체색소나, 로스벵갈(rose bengal), 메틸렌 블루(methylene blue) 등의 화합물에서도 생긴다. 또한 광요구성 제초제에는 클로로필 생합성 중간체를 축적시켜, 그 감광반응에 의해 제초작용을 발휘하는 것이 있다. 사람의 포르피린 증(porphyrin syndrome)에는 헴 생합성 이상에 의하여 피부에 축적된 포르피린이 감광반응에 의해 피부장해를 만든다. (→ 삼중항 클로로필)
감광제(光感劑)[photosensitizer]: 광화학반응에서 기질 이외의 물질에서 처음에 광을 흡수하여 여기되며, 그 여기에너지를 에너지 이동이나 전자 이동으로 기질에 옮겨줌으로써 기질의 반응을 일으킬 때, 이 물질을 감광제라 한다. 원래 은염사진에 사용되었던 용어였으나, 현재는 상술한 바와 같이 넓은 의미로 사용된다. 감광제는 일시적으로 화학변화를 받으나 재생되므로 소비되는 것은 아니다.
에너지 이동에 의한 감광제로서는, 예를 들면 액상의 광화학반응에서, 벤조페논(benzophenone) 등의 여러 감광제가 광 여기에 의해 삼중항상태로 되며, 기질인 올레핀의 cis체 및 trans체의 삼중항상태로의 에너지 이동에 의해 cis-trans 이성화가 용이하게 일어나는 것이 알려졌다. 전자 이동에 의한 감광제로서는 은염사진에서, 감광제인 할로겐화은은 청～자외 광밖에 흡수하지 않으므로, 가시부에 흡수를 갖는 시아닌색소, 멜로시아닌색소를 흡착시켜 각 파장의 광에 의해 광전자를 할로겐화은에 전달하여 잠상(潛像)을 형성한다.
색소감광 태양전지에서는, 태양광의 자외 광 밖에 흡수할 수 없는 TiO2 등의 산화물 반도체 광전극의 표면에 Ru(dcbpy)2 (NCS)2(dcbpy=4,4'-dicarboxy-2,2'-bipy- ridine) 등의 루테늄 복합체 감광색소를 화학 고정함으로서, 광전극에 가시광 응답성을 갖도록 한다. 이것에 의해 태양광의 가시광 전 영역의 광을 색소(감광제)가 흡수하고, 여기되며, 색소로부터 전자를 반도체의 전도대(傳導帶)에 주입하는 것이 가능하게 되어, 효율 좋은 광전 변환이 가능하게 된다. (→ 감광반응)
γ-카로틴[γ-carotene]: 육상식물, 녹조(綠藻), 조류, 시아노박테리아, 녹색사상성세균, 녹색황세균에서 나타난다. 리코펜(lycopene)의 한쪽이 리코펜 고리화효소(CrtL, CrtL-b)에 의해 고리화된 것으로, -카로틴 유도체 또는 β-카로틴으로 변화한다. 녹색사상성세균, 녹색황세균의 클로로솜(chlorosome) 중에 다량 존재한다. (→ 카로티노이드 생합성) ---- 본문 중에서


강(綱)[class]: 생물분류의 한 계급으로 문을 대 구분하는데 사용된다. 국제식물명명규약에서는 조류에는 -phyceae, 균류에는 mycetes, 지의류에는 lichenes, 양치류 이상에는 -opsida라는 어미를 각각의 강·목·명칭에 유래하는 속명 뒤에 붙인다. 아강은 식물에서는 조류에 -phycidae, 균류에는 -mycetidae, 그 외에 -idae의 어미를 붙여서 구별한다. 또한 국제세균명명규약에는 강의 어미는 정해져 있지 않다. 첫 문자는 대문자를 사용한다.

강광감수성[high light stress sensitivity, strong light stress sensitivity]: 광합성의 광저해를 받기 쉬운 또는 생육 억제, 백화(白化) 등의 광상해를 받기 쉬운 것을 말한다. 광합성의 여러 반응 가운데 광화학계Ⅱ의 반응이 가장 광에 활성을 잃기 쉬우므로, 광화학계Ⅱ의 광저해를 받기 쉬움을 말하는 경우도 있다. 강광감수성은, 환경 스트레스, 영양 스트레스, 병충해 스트레스 등의 스트레스 조건 하에서 증대된다. 생육단계에 따라서도 다르며, 고등식물에서는 어린 식물체 또는 어린잎에서 높고, 노화 정도에 따라서 저하된다. (→ 강광스트레스, 광저해) ---- 본문 중에서

강광반응[high-fluence rate response] → 엽록체 광정위운동

강광(强光)스트레스[high light stress, strong light stress]: 광에너지 포집계가 흡수한 광에너지는, 광합성반응에 이용되는 이외에도 여러 가지 반응에 소비되거나 흩어지게(산일, 散逸)된다. 흡수된 광에너지의 양이 소비·흩어짐이 가능한 에너지양을 넘는 상태를 강광스트레스라고 한다. 에너지의 과잉 량과 과잉 상태의 지속시간에 수반되어 여러 가지 상해가 일어나게 된다. 광합성생물은 과잉 에너지를 안전한 형으로 소비·흩어지게 하기 위한 기구를 다수 갖고 있다. 예를 들면 고등식물에는, 크산토필회로(xanthophyll cycle)의 작용으로 광에너지의 일부는 열로서 방산된다. 광화학계Ⅰ에 의한 산소분자의 환원은 활성산소를 생성하는 반응 그 자체이나, 생성된 활성산소는 광화학계Ⅰ 근방의 활성산소 소거계의 작용으로 효율적으로 무독화 되므로, 과잉 환원력을 소비하는 반응으로서 기능한다. 광호흡도 과잉 에너지(ATP)와 환원력(환원형 페레독신)을 소비하는 반응이다. 스트레스가 없는 생육 최적조건 하에서는, 과잉 에너지는 이들 기구에서 안전하게 소비되며, 또한 동시에 여러 수복기구나 방어기구가 작동하므로, 눈에 보이는 상해가 나타나는 것은 전혀 없다. 그러나 에너지 소비기구 또는 수복·방어기구가 충분히 기능하지 않으면, 약광 하에서도 에너지가 과잉으로 된다. 환경스트레스, 영양스트레스, 병충해스트레스 등의 스트레스 조건이 이에 해당되어, 약광 조사에서 여러 상해가 유도된다. 예를 들면 저온스트레스 조건 하에서는, 활성산소 소거계, 광호흡, 단백질 생합성 등의 효소가 관여하는 반응이 크게 억제된다.
생육 최적 온도에서 강광을 조사하여 인위적으로 에너지를 과잉으로 하면, 광화학계Ⅱ가 먼저 광저해를 받아, 광화학계Ⅱ 함량이 서서히 저하된다. 계속하여 광화학계Ⅰ 근방의 활성산소 소거계에서 활성산소를 소거하지 못하게 되므로, 스트로마에 국소 존재하는 탄산고정계 효소의 일부가 활성을 잃는다. 이 단계에서는 광합성 활성의 저하가 인정되나, 특히 눈에 보이는 증상은 나타나지 않는다. 에너지 과잉의 상태가 계속되면, 활성산소는 여러 표적분자와 반응하게 된다. 클로로필, 카로티노이드 등의 광합성색소가 분해되어 백화가 현저해지며, 최종적으로 세포의 죽음에 이르게 된다. 스트레스 조건 하에서는 상해의 양상이 달라지며, 예를 들어 저온 내성이 낮은 식물을 저온에 노출시키면, 최초에 광화학계Ⅰ의 광저해가 일어난다. 이들 에너지 과잉에 수반한 상해에는 활성산소가 관여하는 것에서, 광산화상해(光酸化傷害) 또는 광산화 스트레스 상해라 총칭한다. 메틸 비올로겐(methyl viologen, paraquat) 존재 하에서 약광을 조사하면 광화학계Ⅰ의 반응에 대량의 활성산소가 생성(Mehler 반응)되므로, 생육 최적 온도에서 인위적 강광 스트레스 조건을 만들 수가 있다. (→ 활성산소의 생성반응, 활성산소의 표적분자, 광저해) ---- 본문 중에서

개엽의 광합성(個葉의 光合成)[leaf photosynthesis]: 개엽은 광합성을 하는 단위의 하나이다. 전형적인 C3 식물의 잎은, 엽록체를 갖지 않는 표피에 둘러싸여, 내부에 엽록체를 갖는 엽육조직(葉肉組織)이 존재한다. 많은 종에서 엽육조직은 책상(柵狀)조직과 해면(海綿)조직으로 분화되었다. 잎에 입사된 광은, 일부는 반사·투과되나, 80% 이상은 흡수되어, 광합성에 이용된다. 광합성속도는 입사광 강도가 높을수록 높으나, 어느 정도 광이 강해지면 포화된다. 100 μmol m?2s?1 이하의 광 강도에서는, 광합성속도와 입사광 광도는 거의 비례한다. 잎 내에 입사된 광은 표면 쪽의 엽록체에서 잘 흡수되므로, 잎의 내부에는 광 강도의 기울기가 존재한다. 이 기울기에 따라서 엽록체의 성질이 다르다. 표면 쪽의 엽록체일수록 Rubisco/클로로필 비나 클로로필 a/b 비가 높다. 이와 같은 엽록체 성질의 차이는 양엽(陽葉)·음엽(陰葉)의 차이와 아주 유사하며, 다른 광 환경에서 효율 좋은 광합성을 하기 위한 비율이라고 생각된다. 광합성의 기질이 되는 CO2는, 표피의 기공을 통하여 잎 내로 확산된다. 기공이 열리면, 잎 내의 CO2 흡수가 증가하나, 동시에 수증기가 잎 내에서 대기로 확산되어 나간다. 그러므로 식물은 기공의 열림 정도를 바꾸어, 기공전도도(기공저항의 역수)를 엄밀하게 제어한다. 기공전도도는, 약광(弱光) 환경 등 광합성속도가 낮고, CO2 공급의 필요가 없는 조건이나, 건조조건 등 수분의 손실이 부의 영향을 미치는 조건에서는 낮다. 일반적으로 좋은 조건 하에서는 잎 내의 CO2 농도와 외기의 CO2 농도의 비가 0.7～0.8 정도가 되도록 기공전도도가 조절된다.
잎 내에 들어가는 CO2는, 세포간극을 통하여 엽육세포의 세포벽에 도달되고, 세포막, 세포질, 엽록체 피막을 통과하여 스트로마에 들어가, Rubisco에 의해 고정된다(C3 식물의 경우). 이때의 확산 과정에서도 어느 정도의 저항이 있다. 동위체를 이용한 측정 등에 의하여, 광합성이 왕성하게 이루어지는 상태에서 스트로마 중의 CO2 농도와 세포간극 중의 CO2 농도 비는, 0.7～0.8 정도까지 내려간다고 생각된다. 충분하게 강한 광을 조사할 때 잎의 광합성속도는 CO2 농도에 크게 의존한다. 300～400 μl l?1보다 낮은 CO2 농도에서는, 광합성속도는 CO2 농도에 제한을 받는다. 이 때 속도제한 단계는 Rubisco가 촉매하는, RuBP의 탄산고정반응이다. 이 CO2 농도에서는, RuBP가 많은 잎일수록 광합성속도가 높다. 400 μl l?1보다 높은 CO2 농도에서는, 광합성속도는 스트로마 내의 RuBP 농도에 제한을 받는다. 이때의 속도제한 단계는 틸라코이드 막에서 전자전달 속도인 경우가 많다고 생각되나 설탕 합성 등 다른 반응이 속도를 제한하는 경우도 있다.
광합성 능력은 동일 종 내에서는 잎의 질소함량과 높은 정의 상관을 보인다. 이것은 잎 질소의 태반이 광합성계 단백질에 함유되어 있기 때문이다. 그러므로 질소함량이 광합성 능력의 지표로서 이용되며, 광합성에서 질소를 비용(cost)으로 보는 경제학적 해석이 이루어지고 있다. 광합성 능력과 질소함량의 관계는 종에 따라 다르며, 질소 당 광합성 능력은 광합성 질소이용효율로 정의되며, 종을 특징으로 하는 성질의 하나로서 사용된다. (→ 광합성의 속도제한, 파-쿼 모델)