מהו נדף בפוטוסינתזה?

NADPH מייצג מימן פוספט ניקוטינאמיד אדנין דינוקליאוטידי. למולקולה זו תפקיד מכריע בחלק מהתגובות הכימיות המרכיבות את התהליך של פוטוסינתזה. NADPH הוא תוצר של השלב הראשון של הפוטוסינתזה ומשמש לעזרת התגובות המתרחשות בשלב השני של הפוטוסינתזה. תאי הצמח זקוקים לאנרגיית אור, מים ופחמן דו חמצני בכדי לבצע את שלבי הפוטוסינתזה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

NADPH היא מולקולה נושאת אנרגיה המיוצרת בשלב הראשון של הפוטוסינתזה. הוא מספק אנרגיה לתדלק את מחזור קלווין בשלב השני של הפוטוסינתזה.

התגובות בשלב הראשון של הפוטוסינתזה דורשים אור על מנת להמשיך. המטרה העיקרית של שלב זה היא להמיר אנרגיית אור מהשמש לאנרגיה כימית. שלב זה של פוטוסינתזה כולל שתי קבוצות של מולקולות המכונות פוטוסיסטם I ו- פוטוסיסטם II. התגובות של מערכת הצילום השנייה מתרחשות קודם; הוא נקרא "II" מכיוון שהוא התגלה על שם "I", אך הוא מתרחש לפני "I" בתהליך הפוטוסינתזה. בשלב זה כלורופיל סופג את אור השמש ומעביר את האנרגיה לאלקטרונים. לאחר מכן, המולקולות של מערכת הצילום I סופגות גם אור שמש, והאנרגיה מתווספת לאלקטרונים כדי לייצר NADPH ו- ATP.

במערכת פוטוס II, כלורופיל בתוך הכלורופלסטים של תאי הצמח סופג את אור השמש ומעביר את האנרגיה לאלקטרונים. האלקטרונים עוברים סדרת תגובות כאשר הם מועברים מחלבון אחד למשנהו בתוך שרשרת העברת אלקטרונים. התגובות התלויות באור מפרקות מולקולות מים, נפרדות ליוני מימן, מולקולות חמצן ואלקטרונים. יוני מימן מועברים עם האלקטרונים לאורך שרשרת התגובות. במערכת פוטו I, האלקטרונים מונעים אנרגיה, והאנרגיה מאוחסנת במולקולות של NADP⁺. במהלך התגובות הללו, ה- NADP⁺ מולקולות מצטמצמות על ידי תוספת של אלקטרונים. יון מימן מתווסף ל- NADP⁺ כדי ליצור NADPH.

בשלב השני של הפוטוסינתזה משתמשים בפחמן דו חמצני כדי לייצר מולקולות של גלוקוז. תגובות אלו אינן זקוקות לאנרגיית אור כדי להתקדם ולעתים מכונות תגובות בלתי תלויות אור. מחזור קלווין מוסיף מולקולה אחת של פחמן דו חמצני בכל פעם, ולכן עליו לחזור על מנת לסנתז את מבנה שישה הפחמן של הגלוקוז. ה- NADPH המיוצר בשלב התלוי באור של הפוטוסינתזה מספק את האנרגיה הכימית לתדלק את מחזור קלווין ולהמשיך.

אדנוזין טרי פוספט, או ATP, היא מולקולה נוספת המיוצרת כאשר אנרגית האור מומרת לאנרגיה כימית באמצעות שרשרת הובלת האלקטרונים. כמו NADPH, זה גם מספק אנרגיה כלורופלסטים השתמשו בכדי לייצר סוכר מפחמן דו חמצני. ATP נוצר כאשר קבוצת פוספט מתווספת ל- ADP, אדנוזין דיפוספט, בתהליך הנקרא פוטופוספורילציה. יוני המימן המשוחררים מפירוק מולקולות המים זורמים דרך אנזים הנקרא ATP synthase. אנזים זה מזרז את התגובה שמוסיפה קבוצת פוספט ל- ADP, המייצרת ATP.