Участь НАДФ в утворенні енергії

Інший шлях передачі енергії порушеної електрона приводить до утворення необхідних клітині поживних речовин. Два електрона від двох порушених молекул хлорофілу захоплює НАДФ, той самий НАДФ, з яким ми познайомилися при вивченні процесів окислення в клітині. Після захоплення двох електронів, що несуть негативні заряди, НАДФ набуває здатності приєднувати два позитивно заряджених іона водню; в результаті, НАДФ перетворюється в НАДФ-Н2.

Таким чином енергія сонячного світла використовується для утворення хімічного зв’язку між воднем і НАДФ. Необхідні для цього іони водню беруться з води, присутньої в клітці. У воді внаслідок деякої дисоціації її молекул завжди містяться іони водню і гідроксилу.

Тепер виникають дві проблеми. Перша полягає в тому, щоб якось відшкодувати віддані хлорофілом електрони, укладені в зв’язках НАДФ-Н2 – Адже залишаючись в ионизованном стані, хлорофіл не може брати участь в подальшому поглинанні сонячної енергії. Друга проблема пов’язана з порушенням іонного балансу води через зв’язування протонів в реакції утворення НАДФ-Н2. Необхідно запобігти дію на клітину постійно зростаючого надлишку гідроксильних іонів.

Обидві ці проблеми вирішуються одночасно. Два іона гідроксилу віддають свої електрони на цитохроми, які переносять їх на хлорофіл. При цьому перенесення електронів звільняється енергія, достатня для синтезу двох молекул АТФ. Іони ОН реагують між собою з утворенням води і кисню. Вода служить невичерпним джерелом іонів водню, необхідних для фотосинтезу, в силу того що ступінь її іонізації постійна, і тому, чим більше іонів використовується в ході фотосинтезу, тим більше молекул води розпадається на іони.

Отже, енергія сонячного світла вловлюється і перетворюється кліткою в формі хімічних фосфатних зв’язків АТФ і зв’язків водню з НАДФ. Оскільки цей процес протікає при безпосередній участі світла, він отримав назву світловий фази фотосинтезу. Подальший синтез поживних речовин уже не вимагає участі світла і називається тому темновой фазою фотосинтезу. В ході цієї реакції на освіту однієї молекули глюкози використовуються 5 молекул НАДФ-Н2.

Для темновой фази фотосинтезу потрібна вуглекислий газ. Завдяки енергії, укладеної в АТФ і НАДФ-Н2, відбувається приєднання водню до вуглекислого газу і утворення зв’язків між атомами вуглецю. Одночасно приєднується фосфатна група і в результаті утворюється фосфогліцеріновий альдегід (ФГА). Однак ФГА хімічно дуже активний і тому не зручний для транспортування або накопичення. У клітці утворився ФГА негайно ж перетворюється в більш стабільний продукт – глюкозу. Одна молекула глюкози утворюється з двох молекул ФГА і водню води.

...
ПОДІЛИТИСЯ: