Kluczowa różnica - cykliczna a niecykliczna fotofosforylacja
Fotofosforylacja lub fosforylacja fotosyntetyczna to proces, w którym ATP jest wytwarzany podczas zależnych od światła reakcji fotosyntezy. Grupa fosforanowa jest dodawana do ADP w celu utworzenia ATP, wykorzystując siłę napędową protonów generowaną podczas cyklicznych i niecyklicznych łańcuchów transportu elektronów podczas fotosyntezy. Energia jest dostarczana przez światło słoneczne w celu zainicjowania procesów, a synteza ATP zachodzi na kompleksach ATPazy zlokalizowanych w błonach tylakoidów chloroplastów. Synteza ATP podczas cyklicznego przepływu elektronów w fotosyntezie beztlenowej jest znana jako cykliczna fotofosforylacja. Produkcja ATP podczas niecyklicznego przepływu elektronów w fotosyntezie tlenowej jest znana jako niecykliczna fotofosforylacja. To jest kluczowa różnica między cykliczną i niecykliczną fotofosforylacją.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest cykliczna
fotofosforylacja 3. Co to jest niecykliczna fotofosforylacja
4. Porównanie obok siebie - cykliczna i niecykliczna fotofosforylacja
5. Podsumowanie
Co to jest cykliczna fotofosforylacja?
Cykliczna fosforylacja to proces, który wytwarza ATP z ADP podczas zależnego od światła cyklicznego łańcucha transportu elektronów fotosyntezy. Fotosystem I jest zaangażowany w ten proces. Gdy chlorofile PS I absorbują energię świetlną, z centrum reakcji P700 uwalniane są elektrony o wysokiej energii. Elektrony te są akceptowane przez pierwotny akceptor elektronów, a następnie przechodzą przez kilka akceptorów elektronów, takich jak ferredoksyna (Fd), plastochinon (PQ), kompleks cytochromu i plastocyjanina (PC). Wreszcie te elektrony wracają do P700 po przejściu przez cykliczny ruch. Kiedy elektrony przemieszczają się w dół przez nośniki elektronów, uwalniają energię potencjalną. Energia ta jest wykorzystywana do produkcji ATP z ADP przez enzym syntazy ATP. Stąd proces ten nazywany jest cykliczną fotofosforylacją.
PS II nie bierze udziału w cyklicznej fotofosforylacji. Dlatego woda nie jest zaangażowana w ten proces; w rezultacie cykliczna fotofosforylacja nie generuje tlenu cząsteczkowego jako produktu ubocznego. Ponieważ elektrony powracają do PS I, podczas cyklicznej fotofosforylacji nie jest generowana żadna moc redukcyjna (brak NADPH).
Rysunek 01: Cykliczna fotofosforylacja
Co to jest niecykliczna fotofosforylacja?
Niecykliczna fotofosforylacja to proces syntezy ATP z wykorzystaniem energii świetlnej przez niecykliczny łańcuch transportu elektronów fotosyntezy. W procesie tym zaangażowane są dwa typy fotosystemów o nazwach PS I i PS II. Niecykliczna fotofosforylacja jest inicjowana przez PS II. Pochłania energię świetlną i uwalnia elektrony o wysokiej energii. Cząsteczki wody rozpadają się w pobliżu PS II, uwalniając protony (jony H +) i tlen cząsteczkowy w wyniku pochłoniętej energii. Elektrony o wysokiej energii są przyjmowane przez pierwotny akceptor elektronów i przechodzą przez plastochinon (PQ), kompleks cytochromu i plastocyjaninę (PC). Następnie te elektrony są pobierane przez PS I. Przyjęte elektrony przez PS I przechodzą ponownie przez akceptory elektronów i docierają do NADP +. Te elektrony łączą się z H + i NADP +aby utworzyć NADPH i zakończyć łańcuch transportu elektronów. Podczas łańcucha transportu elektronów uwolniona energia jest wykorzystywana do produkcji ATP z ADP. Ponieważ elektrony nie wracają do PS II, proces ten jest znany jako niecykliczna fotofosforylacja.
W porównaniu z cykliczną fotofosforylacją, niecykliczna fotofosforylacja jest powszechna i jest szeroko obserwowana we wszystkich roślinach zielonych, algach i cyjanobakteriach. Jest to proces wirusowy dla organizmów żywych, ponieważ jest to jedyny proces, który uwalnia cząsteczkowy tlen do środowiska.
Rysunek 02: Niecykliczna fotofosforylacja
Jaka jest różnica między cykliczną i niecykliczną fotofosforylacją?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Fotofosforylacja cykliczna a niecykliczna |
|
| Cykliczna fotofosforylacja odnosi się do procesu, w którym powstaje ATP podczas cyklicznego łańcucha transportu elektronów fotosyntezy zależnej od światła. | Niecykliczna fotofosforylacja odnosi się do procesu, który wytwarza ATP z niecyklicznego łańcucha transportu elektronów w lekkich reakcjach fotosyntezy. |
| Fotosystem | |
| Tylko jeden fotosystem (PS I) jest zaangażowany w cykliczną fotofosforylację. | Fotoukład I i II biorą udział w niecyklicznej fotofosforylacji. |
| Charakter łańcucha transportu elektronów | |
| Elektrony podróżują w cyklicznym łańcuchu transportu elektronów i wracają do PS I. | Elektrony przemieszczają się w niecyklicznych łańcuchach. |
| Produkty | |
| W tym procesie produkowany jest tylko ATP. | W procesie tym wytwarzane są ATP, O 2 i NADPH. |
| woda | |
| Podczas tego procesu woda nie jest rozszczepiana. | Woda rozpada się lub fotoliza. |
| Wytwarzanie tlenu | |
| Tlen nie jest wytwarzany podczas cyklicznej fotofosforylacji | Tlen cząsteczkowy jest wytwarzany w niecyklicznej fotofosforylacji. |
| Pierwszy dawca elektronów | |
| Pierwszym donorem elektronów jest PS I. | Woda jest pierwszym donorem elektronów. |
| Akceptor pierwszego elektronu | |
| Ostatnim akceptorem elektronów jest PS I. | Ostatnim akceptorem elektronów jest NADP + |
| Organizmy | |
| Cykliczną fotofosforylację wykazują niektóre bakterie. | Niecykliczna fotofosforylacja jest powszechna w zielonych roślinach, algach i cyjanobakteriach. |
Podsumowanie - cykliczna a niecykliczna fotofosforylacja
ATP jest wytwarzane przez energię światła pochłanianą podczas fotosyntezy. Ten proces jest znany jako fotofosforylacja. Fotofosforylacja może zachodzić dwoma szlakami znanymi jako cykliczna i niecykliczna fotofosforylacja. Podczas cyklicznej fotofosforylacji elektrony o wysokiej energii przemieszczają się przez akceptory elektronów w cyklicznych ruchach i uwalniają energię, aby wytworzyć ATP. Podczas niecyklicznej fotofosforylacji elektrony o wysokiej energii przepływają przez akceptory elektronów w niecyklicznych ruchach w kształcie litery Z. Uwolnione elektrony nie powracają do tych samych fotosystemów w niecyklicznej fotofosforylacji. Jednak w obu procesach ATP jest wytwarzane w ten sam sposób z wykorzystaniem energii potencjalnej uwalnianej przez łańcuch transportu elektronów. Niecykliczna fotofosforylacja wytwarza ATP, O 2i NADPH, podczas gdy cykliczna fotofosforylacja wytwarza tylko ATP. Oba fotosystemy biorą udział w niecyklicznej fotofosforylacji, podczas gdy tylko jeden fotosystem (PS I) jest zaangażowany w cykliczną fotofosforylację. To jest różnica między cykliczną i niecykliczną fotofosforylacją.
