NADPH staat voor nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat waterstof. Dit molecuul speelt een cruciale rol in sommige van de chemische reacties die deel uitmaken van het proces van fotosynthese. NADPH is een product van de eerste fase van fotosynthese en wordt gebruikt als brandstof voor de reacties die plaatsvinden in de tweede fase van fotosynthese. Plantencellen hebben lichtenergie, water en koolstofdioxide nodig om de stappen van fotosynthese uit te voeren.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
NADPH is een energiedragend molecuul dat wordt geproduceerd in de eerste fase van fotosynthese. Het levert energie om de Calvin-cyclus in de tweede fase van fotosynthese van brandstof te voorzien.
Lichtafhankelijke reacties
De reacties in de eerste fase van fotosynthese licht nodig om verder te kunnen gaan. Het belangrijkste doel van deze fase is om lichtenergie van de zon om te zetten in chemische energie. Deze fase van fotosynthese omvat twee sets moleculen die bekend staan als fotosysteem I en fotosysteem II. De reacties van fotosysteem II gebeuren eerst; het werd "II" genoemd omdat het werd ontdekt na "I", maar het komt voor "I" in het fotosyntheseproces. In deze stap absorbeert chlorofyl zonlicht en draagt de energie over aan elektronen. Vervolgens absorberen de moleculen van fotosysteem I ook zonlicht en wordt de energie toegevoegd aan de elektronen om NADPH en ATP te produceren.
Elektronen transportketen
In fotosysteem II absorbeert chlorofyl in de chloroplasten van plantencellen zonlicht en draagt de energie over aan elektronen. De elektronen ondergaan een reeks reacties terwijl ze in een bepaalde tijd van het ene eiwit naar het andere worden overgebracht elektronentransportketen. De lichtafhankelijke reacties breken watermoleculen af en scheiden zich in waterstofionen, zuurstofmoleculen en elektronen. Waterstofionen worden met de elektronen langs de reactieketen getransporteerd. In fotosysteem I worden de elektronen geactiveerd en wordt de energie opgeslagen in moleculen van NADP+. Tijdens deze reacties wordt de NADP+ moleculen worden gereduceerd door de toevoeging van elektronen. Een waterstofion wordt toegevoegd aan NADP+ NADPH vormen.
De Calvincyclus
De tweede fase van fotosynthese gebruikt koolstofdioxide om glucosemoleculen te produceren. Deze reacties hebben geen lichtenergie nodig om te verlopen en worden soms de lichtonafhankelijke reacties genoemd. De Calvin-cyclus voegt één molecuul koolstofdioxide per keer toe, dus het moet worden herhaald om de zes-koolstofstructuur van glucose te synthetiseren. De NADPH die wordt geproduceerd in het lichtafhankelijke stadium van fotosynthese, levert de chemische energie om de Calvin-cyclus van brandstof te voorzien en in stand te houden.
NADPH vs. ATP
Adenosine trifosfaat, of ATP, is een ander molecuul dat wordt geproduceerd wanneer lichtenergie wordt omgezet in chemische energie via de elektronentransportketen. Net als NADPH levert het ook energie die: chloroplasten gebruiken om suiker te maken van koolstofdioxide. ATP wordt gevormd wanneer een fosfaatgroep wordt toegevoegd aan ADP, adenosinedifosfaat, in een proces dat fotofosforylering wordt genoemd. De waterstofionen die vrijkomen door de afbraak van watermoleculen, stromen door een enzym dat ATP-synthase wordt genoemd. Dit enzym katalyseert de reactie die een fosfaatgroep aan ADP toevoegt, waardoor ATP wordt geproduceerd.