NADPH oznacza wodór fosforanu dinukleotydu nikotynamidoadeninowego. Ta cząsteczka odgrywa kluczową rolę w niektórych reakcjach chemicznych składających się na proces fotosynteza. NADPH jest produktem pierwszego etapu fotosyntezy i służy do wspomagania reakcji zachodzących w drugim etapie fotosyntezy. Komórki roślinne potrzebują energii świetlnej, wody i dwutlenku węgla do przeprowadzenia etapów fotosyntezy.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
NADPH to przenosząca energię cząsteczka wytwarzana w pierwszym etapie fotosyntezy. Dostarcza energię do napędzania cyklu Calvina w drugiej fazie fotosyntezy.
Reakcje zależne od światła
Reakcje w pierwszym etapie fotosyntezy wymagają światła aby kontynuować. Głównym celem tego etapu jest przekształcenie energii światła słonecznego w energię chemiczną. Ten etap fotosyntezy obejmuje dwa zestawy cząsteczek znane jako fotosystem I i fotosystem II. Reakcje fotosystemu II zachodzą najpierw; został nazwany „II”, ponieważ został odkryty po „I”, ale w procesie fotosyntezy występuje przed „I”. Na tym etapie chlorofil pochłania światło słoneczne i przekazuje energię elektronom. Następnie cząsteczki fotosystemu I również absorbują światło słoneczne, a energia jest dodawana do elektronów w celu wytworzenia NADPH i ATP.
Łańcuch transportu elektronów
W fotosystemie II chlorofil w chloroplastach komórek roślinnych pochłania światło słoneczne i przekazuje energię elektronom. Elektrony przechodzą szereg reakcji, gdy są przenoszone z jednego białka na drugie w ciągu łańcuch transportu elektronów. Reakcje zależne od światła rozkładają cząsteczki wody, rozdzielając się na jony wodorowe, cząsteczki tlenu i elektrony. Jony wodoru są transportowane wraz z elektronami wzdłuż łańcucha reakcji. W fotosystemie I elektrony są zasilane energią, a energia jest magazynowana w cząsteczkach NADP+. Podczas tych reakcji NADP+ cząsteczki są redukowane przez dodanie elektronów. Jon wodorowy jest dodawany do NADP+ tworząc NADPH.
Cykl Calvina
Drugi etap fotosyntezy wykorzystuje dwutlenek węgla do produkcji cząsteczek glukozy. Reakcje te nie potrzebują energii świetlnej do zachodzenia i są czasami nazywane reakcjami niezależnymi od światła. Cykl Calvina dodaje jedną cząsteczkę dwutlenku węgla na raz, więc musi się powtórzyć, aby zsyntetyzować sześciowęglową strukturę glukozy. NADPH wytwarzany w zależnej od światła fazie fotosyntezy dostarcza energii chemicznej do napędzania cyklu Calvina i podtrzymania go.
NADPH vs. ATP
Adenozynotrifosforan, lub ATP, to kolejna cząsteczka wytwarzana, gdy energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną za pośrednictwem łańcucha transportu elektronów. Podobnie jak NADPH dostarcza również energii, która chloroplasty używać do produkcji cukru z dwutlenku węgla. ATP powstaje, gdy grupa fosforanowa jest dodawana do ADP, difosforanu adenozyny, w procesie zwanym fotofosforylacją. Jony wodorowe uwolnione w wyniku rozpadu cząsteczek wody przepływają przez enzym zwany syntazą ATP. Enzym ten katalizuje reakcję, która dodaje grupę fosforanową do ADP, wytwarzając ATP.