Глава 3. Молекулярный уровень жизни — Проверьте себя — 7 — стр. 215

В зеленых растениях фотосинтез происходит с помощью хлорофилла, который находится в хлоропластах клеток. Продуктами фотосинтеза являются углеводы, такие как глюкоза и фруктоза. Фотосинтез основан на окислительно-восстановительном процессе, в котором электроны переносятся от донора к акцептору, с образованием углеводов и выделением кислорода, если окисляется вода. Световой и темновой фазы фотосинтеза являются последовательными и непрерывными циклами реакций. Световая фаза происходит только при участии света и включает связывание солнечной энергии на мембранах тилакоидов хлоропластов. Темновая фаза проходит без непосредственного поглощения света в строме хлоропластов и включает множество реакций, необходимых для синтеза углеводов из АТФ и НАДФ•Н.
В середине XX века Мелвин Кальвин и его коллеги расшифровали процесс ассимиляции СО2 в углеводы, известный как цикл Кальвина. Цикл состоит из трёх этапов: карбоксилирования, восстановления и превращения. На первом этапе углерод фиксируется, образуя молекулы 3-фосфо-глицериновой кислоты (3-ФГК) с помощью ферментов и АТФ. На втором этапе, помимо АТФ, используется НАДФ-Н, чтобы восстановить 3-ФГК до 3-фосфоглицеринового альдегида (3-ФГА), который может превратиться в глюкозу. На третьем этапе, повторяя цикл, некоторые молекулы 3-ФГА превращаются в фруктозо-1,5-дифосфат, который может далее синтезироваться в различные углеводы. Процесс темновой фазы фотосинтеза происходит без прямого использования света, но высокоэнергетические вещества, такие как АТФ и НАДФ-Н, полученные в световой фазе, играют важную роль в процессе. Энергия света консервируется в химических связях органических веществ, создавая химическую энергию, необходимую для жизнедеятельности всех организмов на Земле.