[실전편][02-03] 식물의 광합성과 인공 광합성 기술

[김종철샘]

실전02-03식물의관합성과인공광합성.hwp

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(가) 식물의 광합성

◆제시문 해제

식물의 광합성은 빛에너지를 이 용하 여물과 이산화 탄소로부터 포도당과 같은 유기물과 산소를 만들어 내는 과정이다. 명반응이 먼저 일어나야 암반응이 진행될 수 있는데, 포도당을 합성할 때 필요한 수소 이온과 전자를 명반응에 의해 생성된 NADPH에서 공급받기 때문이다. 식물의 생장에 알맞은 온도나 습도가 바뀌면 광합성 효율, 즉 시간당 포도당을 합성하는 속도가 떨어질 수 있다. 벼를 고온 건조한 환경에서 재배하면, 벼는 낮 동안 기공을 닫아 수분 손실을 막는다. 그 결과 벼 내부에 이산화 탄소가 부족해져 산소를 소모하고 이산화 탄소를 방출하는 현상인 광호흡을 하게 되고, 광합성 효율은 감소한다.

◆주제 : 식물의 광합성과정과 원리

◆구성

•1문단:식물의 광합성 의미

•2문단:명반응과 암반응의 과정과 원리

•3문단:광호흡과 광합성 효율의 의미

(나) 인공 광합성 기술

◆제시문 해제

식물의 광합성을 인공적으로 구현 한기술을‘인공 광합성’이라 하는데, 이는 빛을 이용하여 물에서 수소를 만들어 내기까지의 반응을 뜻한다. 이 기술 중 광전기화학전지는 광합성의 명반응을 모방한 것으로, 물에 반도체 물질인‘작동 전극’과 백금인‘상대 전극’이 담겨있고 두 전극은 전선으로 이어진 구조이다. 작동 전극에 빛을 조사하면 상대 전극에서 수소(H2 )가 생산된다. 이때 전지의 효율을 높이기 위해작동 전극에 사용되어왔던 반도체 물질에 불순물을 첨가하는 방식을 이용하기도 한다….

◆주제 : 인공광합성기술인 광전기화학전지의 구조와 원리

◆구성

•1문단:인공광합성의미

•2문단:광전기화학전지의 구조와 원리

•3문단:광전기화학전지에 사용할 수 있는 반도체 물질의 요건