光合作用

光合作用是这个星球上的主要过程之一，它是所有植物和藻类能够为我们的生态系统增加能量的方式，所以理解它非常重要。一般来说，光合作用是利用光能来制造糖和氧气。有时候孩子们认为植物通过光合作用来给他们食物，但他们没有植物是贪婪的它们这样做是为了自己制造食物。而且，如果你曾在部队服役，你很少会担心被树吃掉。那么，一棵树或一丛灌木是如何长成更多的树或更多的灌木的呢?他们是通过从空气中加入更多的建筑材料来做到的。不像你，你只要说，给我我的浆果，你就可以把更多的建筑材料扔进你的胃里然后用你吃的任何东西，不管是兔子，番茄还是香蕉你用这些材料来建造你的身体他们必须使用空气，所以他们通过这个过程来完成。

让我们先讲一下光合作用的基本化学方程然后再开始讲一些细节。基本方程是6个二氧化碳分子加上6个水分子加上光的能量记住，要使任何化学反应发生通常都需要增加能量特别是当你构建一个更复杂的分子时。你用这个光能迫使这些原子重新排列形成葡萄糖C6H12O6 +作为废物6个氧分子。让我们仔细看一下这些并讨论叶绿体它是光合作用的细胞器现在我想确保大家记住这是发生在植物细胞中的事情。这里我们看到一个植物细胞，记住每片叶子和植物都是由数千个细胞组成的，或者一个天然植物可能是由数百万甚至数十亿个细胞组成的，每个细胞都有几个叶绿体。

如果我们仔细观察叶绿体我们会看到内膜和外膜然后我们会看到这些盘片每一堆叫做粒片单独的盘片叫做类囊体。漂浮在它们周围，这些堆漂浮在这种叫做基质的液体介质中我们必须记住这两个主要区域基质和类囊体因为它们是光合作用的两个主要过程发生的地方。光合作用的两个基本部分是依赖光的反应和不依赖光的反应。这些是专有名称，但很多时候你会注意到它们很长，科学家和其他人一样，是人类，我们很懒，所以我们喜欢把东西缩短。

很多时候人们把依赖光的反应简称为光反应因为它们依赖光，它们吸收光。卡尔文博士发现了很多不依赖光的反应的步骤不需要光的反应。所以通常你就叫它卡尔文循环中的光反应。所以基本上发生的是类囊体膜上的光反应你有特殊的分子可以吸收光。利用这些能量，它们剥离电子并把它们放到一个叫做NADPH的高能电子载体上它们还利用这些电子的能量来制造一个叫做ADP的分子这是卡尔文循环中稍后需要的能量分子。它们从哪里得到这些它们放在NADPH上的电子?最终它们从水分子中获得这些电子，所以它们把水分离带走了把氢和氧结合在一起的电子把氧作为氧气释放出来。ATP和NADPH被送到基质中的卡尔文循环中。在基质中，所有这些酶都在周围漂浮，它们捕获二氧化碳然后利用ATP的能量和NADPH的高能电子以及NADPH上携带的氢原子。它们生成葡萄糖或其他糖类最终你会回收使用的建筑材料你会发送现在用完的NADPH变成NADP阳性你会发送用完的ATP现在是二磷酸腺苷和未连接的磷酸离子它们会通过依赖光的反应重新充电重新开始循环。

最后一件事你可能会注意到这个NADPH如果你做过有氧呼吸也就是葡萄糖在细胞中的分解，你会看到一个非常相似的分子叫做NADH我经常让我的学生搞混NADH是用于呼吸的NADH还是用于光合作用的NADPH。非常相似，他们想知道是否只有一些简单的方法来记住植物在光合作用时使用NADPH，你可能需要考虑一段时间，在你找到一个记住的方法之前。