Kas ir Nefs fotosintēzē?

NADPH apzīmē nikotīnamīda adenīna dinukleotīda fosfāta ūdeņradi. Šai molekulai ir izšķiroša loma dažās ķīmiskajās reakcijās, kas veido šo procesu fotosintēze. NADPH ir fotosintēzes pirmā posma produkts, un to izmanto, lai veicinātu reakcijas, kas notiek otrajā fotosintēzes posmā. Augu šūnām ir nepieciešama gaismas enerģija, ūdens un oglekļa dioksīds, lai veiktu fotosintēzes posmus.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

NADPH ir enerģiju nesoša molekula, kas ražota fotosintēzes pirmajā posmā. Tas nodrošina enerģiju, lai aktivizētu Kalvina ciklu fotosintēzes otrajā posmā.

Reakcijas fotosintēzes pirmajā posmā prasa gaismu lai turpinātu. Šī posma galvenais mērķis ir pārvērst saules gaismas enerģiju ķīmiskajā enerģijā. Šajā fotosintēzes posmā ir iesaistīti divi molekulu komplekti, kas pazīstami kā I fotosistēma un II fotosistēma. Vispirms notiek II fotosistēmas reakcijas; tas tika nosaukts par "II", jo tas tika atklāts pēc "I", bet tas notiek pirms "I" fotosintēzes procesā. Šajā solī hlorofils absorbē saules gaismu un pārnes enerģiju uz elektroniem. Pēc tam fotosistēmas I molekulas absorbē arī saules gaismu, un enerģija tiek pievienota elektroniem, lai iegūtu NADPH un ATP.

II fotosistēmā hlorofils augu šūnu hloroplastos absorbē saules gaismu un pārnes enerģiju uz elektroniem. Elektroni tiek pakļauti virknei reakciju, kad tie tiek pārnesti no viena proteīna uz otru elektronu transporta ķēde. No gaismas atkarīgās reakcijas sadala ūdens molekulas, sadaloties ūdeņraža jonos, skābekļa molekulās un elektronos. Ūdeņraža joni tiek transportēti kopā ar elektroniem pa reakciju ķēdi. I fotosistēmā elektroni tiek baroti, un enerģija tiek uzkrāta NADP molekulās⁺. Šo reakciju laikā NADP⁺ molekulas tiek samazinātas, pievienojot elektronus. NADP pievieno ūdeņraža jonu⁺ lai izveidotu NADPH.

Otrajā fotosintēzes posmā glikozes molekulu ražošanai tiek izmantots oglekļa dioksīds. Šīm reakcijām nav nepieciešama gaismas enerģija, lai tās turpinātu, un tās dažkārt sauc par no gaismas neatkarīgām reakcijām. Kalvina cikls vienlaikus pievieno vienu oglekļa dioksīda molekulu, tāpēc tas jāatkārto, lai sintezētu glikozes sešu oglekļa struktūru. No gaismas atkarīgajā fotosintēzes stadijā iegūtais NADPH nodrošina ķīmisko enerģiju, lai veicinātu Kalvina ciklu un uzturētu tā darbību.

Adenozīna trifosfātsvai ATP ir vēl viena molekula, kas rodas, kad gaismas enerģija tiek pārveidota par ķīmisko enerģiju caur elektronu transporta ķēdi. Tāpat kā NADPH, tas arī nodrošina enerģiju, kas hloroplasts izmantot cukura pagatavošanai no oglekļa dioksīda. ATP veidojas, kad ADP, adenozīna difosfātu, pievieno fosfātu grupu, ko sauc par fotofosforilēšanu. Ūdeņraža joni, kas atbrīvojušies, sadaloties ūdens molekulām, plūst caur fermentu, ko sauc par ATP sintāzi. Šis ferments katalizē reakciju, kas pievieno fosfātu grupu ADP, ražojot ATP.