Где используются АТФ и НАДФ?

Процесс, посредством которого растения превращают углекислый газ, воду и солнечный свет в кислород и энергию в форме сахара, известен как фотосинтез. Автотрофные растения производят себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом. Солнечный свет, хлорофилл, CO2 и вода — четыре важнейших компонента, необходимых для этого процесса. Две стадии фотосинтеза — это реакция на свет и реакция на темноту.

Что такое АТФ и НАДФН?

Продуктами световой реакции являются АТФ, НАДФН и О ₂ . О ₂ диффундирует из хлоропластов, в то время как АТФ и НАДФН приводят в действие реакции, которые создают пищу, или, точнее, сахара. Это биосинтетическая фаза фотосинтеза. Помимо СО ₂ и Н ₂ О, этот процесс зависит также от продуктов реакции света, АТФ и НАДФН, которые не зависят напрямую от наличия света.

На этапе биосинтеза используются АТФ и НАДФН. Как мы ранее наблюдали, CO ₂ и H ₂ O объединяются, образуя (CH ₂ O) _n или сахара. Работа Мелвина Кэлвина выдающаяся. Он обнаружил, что первоначальным продуктом фиксации CO ₂ была 3-углеродная органическая кислота, используя радиоактивный 14C в своих исследованиях фотосинтеза водорослей. Был разработан весь метаболический путь, и в результате он был назван в его честь циклом Кальвина. Первым обнаруженным элементом была 3-фосфоглицериновая кислота или PGA.

Первым стабильным побочным продуктом фиксации СО ₂ снова была органическая кислота, но на этот раз она имела четыре атома углерода. Было установлено, что этой кислотой является щавелевоуксусная кислота, также известная как ОАА. С тех пор считалось, что существует два основных типа растений, которые ассимилируют СО ₂ в процессе фотосинтеза: те, у которых первым продуктом фиксации СО 2 является С3-кислота (КГК), или С3-путь, и те, у которых Кислота C4 (OAA), или путь C4, является первым продуктом.

Первичный акцептор CO ₂

Рибулозо-1,5-бисфосфат, также известный как RUBP, является основным акцептором углекислого газа в темноте и карбоксилируется ферментом рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазой-оксигеназой, также известной как RuBisCo. Это карбоксилирование, являющееся первым стабильным побочным продуктом цикла С3, приводит к образованию двух молекул трехуглеродной химической фосфоглицериновой кислоты.

Цикл Кальвина (цикл C3)

Цикл Кальвина также известен как цикл С3, ночная реакция фотосинтеза или светонезависимая реакция. Однако наиболее активен он в дневное время, когда имеется избыток АТФ и НАДФН. Для создания органических молекул растительные клетки используют сырье, полученное в результате световых реакций.

Этапы цикла Кальвина

Цикл Кальвина состоит из трех стадий:

Углеродная фиксация : CO ₂ связывается с RuBP с образованием необходимой процедуры, известной как углеродная фиксация. Две-три углеродные молекулы фосфоглицерата. Катализатором этой реакции является рибулозобисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа, фермент с четырьмя субъединицами, обнаруженный в строме хлоропластов. Переваривая примерно три молекулы РБФ в секунду, этот фермент работает чрезвычайно медленно. Более 50% белка в нормальном листе составляет RuBisCO. Считается, что это белок, наиболее распространенный на Земле.

Сокращение: это вторая фаза цикла Кальвина. Молекулы 3-PGA, образующиеся при фиксации углерода, превращаются в молекулы глюкозы, которые представляют собой простые молекулы сахара. Энергию для этой стадии обеспечивают АТФ и НАДФН, образующиеся в ходе светозависимых процессов фотосинтеза. Таким образом, цикл Кальвина становится процессом, посредством которого растения преобразуют солнечную энергию в молекулы, которые могут сохраняться в течение длительного времени, например, сахара. Сахара получают энергию от АТФ и НАДФН. Поскольку электроны передаются молекулам 3-PGA для создания фосфата глицеральдегида-3, этот процесс известен как восстановление.

Регенерация: Третий этап цикла Кальвина — сложная процедура, требующая АТФ. В то время как другие перерабатываются для регенерации акцептора RuBP на этой стадии, некоторые молекулы G3P используются для создания глюкозы.

Уравнение и продукты цикла Кальвина

6 НАДФН + 9 АТФ + _3СО2 + _5Н2О ---> Г3Ф + 2Н ⁺ + 6НАДФ ⁺ + 9АДФ + 8Pi

(G3P — глицеральдегид-3 фосфат; Pi = неорганический фосфат)

Часто задаваемые вопросы об использовании Atp и Nadph?

Вопрос 1: Что такое цикл Кальвина?

Отвечать:

The C3 cycle is also called as Calvin cycle. The carbon from the carbon cycle gets fixed into sugars during a process of chemical reactions. It takes place in the plant cell’s chloroplast.

Вопрос 2: Каковы различные фазы цикла Кальвина?

Отвечать:

The different phases of the Calvin cycle are Reduction, regeneration, and carbon fixation. 

Вопрос 3: Что такое полная форма НАДФН?

Отвечать:

NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). 

Вопрос 4: Что такое Светонезависимые реакции?

Отвечать:

This reaction occurs both in the presence and absence of sunlight.

Вопрос 5: Что такое фиксация углерода в цикле Кальвина?

Отвечать:

RuBP reacts with CO₂ to produce a six-carbon molecule, which is then split into two three-carbon compounds by the action of RuBisCO. Because CO₂ is “fixed” from its inorganic state into organic molecules, this process is known as carbon fixation.