چرخه DE NOVO

نوکلئوتیدها یکی از  مهم‌ترین مولکول‌های موجود در سیستم‌های زنده بوده و دارای نقش‌های حیاتی هستند. نوکلئوتیدهایی مثل ATP و GTP به عنوان حاملین انرژی بوده، این ترکیبات در ساختمان کوفاکتورهای NAD، FAD، آدنوزیل متیونین و کوآنزیم A و همچنین ترکیبات واسط بیوسنتتیک فعال شده مثل UDP- گلوکز  و CDP- گلیسرول شرکت دارند. بعضی از این ترکیبات نیز همچون cAMP و cGMA به عنوان پیام‌برهای ثانویه عمل می‌کنند. به طور کلی نوکلئوتیدها از طریق دو مسیر شامل مسیرهای از نو (de novo pathway) و مسیرهای بازیافت تولید می‌شوند. سنتز از نو شامل پیش‌سازهای متابولیکی یعنی اسیدهای آمینه، ریبوز 5- فسفات، دی اکسید کربن و آمونیاک بوده و این در حالی است که مسیر بازیافتی سبب چرخش مجدد  بازها و نوکلئوزیدهایی می‌شود که از تجزیه اسیدهای نوکلئیک به دست آمده‌اند. در این بخش به سنتز از نو بازهای پورینی پرداخته می‌شود. بازهای پورینی که شامل آدنوزین و گوانوزین هستند شامل دو حلقه است که سنتز آنها با انجام واکنش‌هایی بر روی مولکولی به نام 5- فسفو ریبوزیل 1- پیروفسفات (PRPP) انجام می‌شود.

فتوسنتز

فتوسنتز، فرآیندی زیست‌شیمی است که در آن، انرژی نورانی خورشید توسط گیاهان و برخی از باکتریها به انرژی شیمیایی ذخیره‌شده در مواد غذایی آن‌ها تبدیل می‌شود. کمابیش همهٔ ارگانیسم‌های روی زمین به آن وابسته‌اند. در عمل فتوسنتز، اندام‌هایی مانند برگ که دارای سبزینه هستند، کربن دی‌اکسید، آب و نور را جذب‌کرده و به کلروپلاست می‌رسانند. طی واکنش‌هایی که درون کلروپلاست انجام می‌گیرد، این مواد به اکسیژن و کربوهیدراتها تبدیل می‌شوند. تمامی اکسیژن کنونی موجود بر روی زمین، فرآوردهٔ فتوسنتز است. برخی از کربوهیدرات‌های مهم تولیدشده مانند گلوکز، می‌توانند به سایر مواد آلی، لیپیدها،نشاسته، سلولز و پروتئین تبدیل‌شوند که برای تبدیل‌شدن به پروتئین، نیاز به نیتروژن دارند. ژان باپتیست ون هلمونت، یکی از نخستین آزمایش‌های مربوط به فتوسنتز را انجام‌داد.

تمامی بخش‌های سبزرنگ گیاه، قادر به انجام عمل فتوسنتز هستند. مادهٔ سبز موجود در گیاهان که سبزینه یا کلروفیل نام‌دارد، آغازکنندهٔ واکنش‌های فتوسنتز است. فتوسنتز در اندام‌هایی که فاقد سبزینه هستند، انجام نمی‌گیرد. کلروپلاستها که در سلول‌های سبزینه‌دار گیاهان وجود دارند، محل استقرار مولکولهای سبزینه می‌باشند. سلول‌های برگ، بیشترین مقدار کلروپلاست را دارند و به‌همین دلیل، اندام اصلی فتوسنتز در گیاهان به‌شمار می‌آیند.
قدمت نخستین فتوسنتز به حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش باز می‌گردد که در آن واکنش، از هیدروژن و سولفید هیدروژن الکترونی به‌جای آب استفاده شده‌است. حدود یک میلیارد سال پیش، آغازیان با سیانوباکتری‌ها هم‌زیستی کردند که حاصل آن، به‌وجودآمدن کلروپلاست در گیاهان امروزی است.
نیاکان آب‌هایی که به‌عنوان منبع الکترونها در فرآیند فتوسنتز استفاده می‌شوند، سیانوباکتری‌های منقرض‌شده هستند. داده‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهد که تاریخ این رویداد به دورهٔ نخست زمین‌شناسی، میان ۲٫۴۵ تا ۲٫۳۲ میلیارد سال پیش و حتی بسیار بیشتر از آن باز می‌گردد.
پژوهشگران دانشگاه تل‌آویو در سال ۲۰۱۰ کشف‌کردند که زنبور سرخ آسیایی، با استفاده از رنگدانهای به‌نام زانتوپترین، نور خورشید را به برق تبدیل می‌کند. این شواهد علمی نشان‌داد که حیوانات نیز در فتوسنتز درگیراند.