Kluczowa różnica - fotosynteza tlenowa i anoksygeniczna
Fotosynteza to proces polegający na syntezie węglowodanów (glukozy) z wody i dwutlenku węgla, przy wykorzystaniu energii słonecznej przez rośliny zielone, algi i cyjanobakterie. W wyniku fotosyntezy gazowy tlen jest uwalniany do środowiska. To niezwykle ważny proces dla istnienia życia na Ziemi. Fotosyntezę można podzielić na dwie kategorie, takie jak fotosynteza tlenowa i beztlenowa oparta na wytwarzaniu tlenu. Kluczowa różnica między fotosyntezą tlenową i beztlenową polega na tym, że fotosynteza tlenowa generuje tlen cząsteczkowy podczas syntezy cukru z dwutlenku węgla i wody, podczas gdy fotosynteza beztlenowa nie generuje tlenu.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest fotosynteza tlenowa
3. Co to jest fotosynteza beztlenowa
4. Porównanie obok siebie - fotosynteza tlenowa i beztlenowa
5. Podsumowanie
Co to jest fotosynteza tlenowa?
Energia światła słonecznego jest przekształcana w energię chemiczną w procesie fotosyntezy. Światło jest wychwytywane przez zielone pigmenty zwane chlorofilami, które posiadają organizmy fotosyntetyzujące. Wykorzystując tę zaabsorbowaną energię, centra reakcji chlorofilu w fotosystemach są wzbudzane i uwalniają elektrony o wysokiej energii. Te wysokoenergetyczne elektrony przepływają przez kilka nośników elektronów i przekształcają wodę i dwutlenek węgla w glukozę i tlen cząsteczkowy. Wzbudzone elektrony wędrują w łańcuchu niecyklicznym i kończą się w NADPH. Ze względu na wytwarzanie tlenu cząsteczkowego proces ten nazywany jest fotosyntezą tlenową, a także nazywany niecykliczną fotofosforylacją.
Fotosynteza tlenowa ma dwa fotosystemy nazwane PS I i PS II. Te dwa aparaty fotosyntetyczne zawierają dwa centra reakcji P700 i P680. Po pochłonięciu światła, centrum reakcji P680 zostaje pobudzone i uwalnia elektrony o wysokiej energii. Te elektrony przemieszczają się przez kilka nośników elektronów i uwalniają pewną energię, po czym są przekazywane do P700. P700 wzbudza się z powodu tej energii i uwalnia elektrony o wysokiej energii. Te elektrony ponownie przepływają przez kilka nośników i ostatecznie docierają do terminalnego akceptora elektronów NADP + i stają się redukcją mocy NADPH. Cząsteczka wody hydrolizuje w pobliżu PS II i przekazuje elektrony oraz uwalnia cząsteczkowy tlen. Podczas łańcucha transportu elektronów powstaje siła napędowa protonów, która jest wykorzystywana do syntezy ATP z ADP.
Fotosynteza tlenowa jest niezwykle ważna, ponieważ jest to proces odpowiedzialny za przemianę prymitywnej atmosfery beztlenowej Ziemi w atmosferę bogatą w tlen.
Rysunek 01: Fotosynteza tlenowa
Czym jest fotosynteza anoksygeniczna?
Fotosynteza beztlenowa to proces, w którym energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną bez generowania tlenu cząsteczkowego jako produktu ubocznego. Proces ten obserwuje się w kilku grupach bakterii, takich jak bakterie purpurowe, zielone bakterie siarkowe i niesiarkowe, heliobakterie i acidobacteria. ATP jest wytwarzane bez wytwarzania tlenu przez te grupy bakterii. Woda nie jest wykorzystywana jako początkowy donor elektronów w fotosyntezie beztlenowej. Dlatego podczas tego procesu tlen nie jest wytwarzany. Tylko jeden fotosystem jest zaangażowany w fotosyntezę beztlenową. Stąd elektrony są transportowane w łańcuchu cyklicznym i zawracane do tego samego fotosystemu. Dlatego fotosynteza beztlenowa jest również znana jako cykliczna fotofosforylacja.
Fotosynteza beztlenowa zależy od bakteriochlorofili, w przeciwieństwie do chlorofilów stosowanych w fotosyntezie tlenowej. Bakterie fioletowe posiadają fotosystem I z centrum reakcyjnym P870. W procesie tym uczestniczą różne akceptory elektronów, takie jak bakteriofeofityna.
Rysunek 02: Fotosynteza beztlenowa
Jaka jest różnica między fotosyntezą tlenową a anoksygeniczną?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Fotosynteza tlenowa vs anoksygeniczna |
|
| Fotosynteza tlenowa to proces, który przekształca energię świetlną w energię chemiczną przez określone fotoautotrofy poprzez wytwarzanie tlenu cząsteczkowego. | Fotosynteza beztlenowa to proces, który przekształca energię świetlną w energię chemiczną przez określone bakterie bez wytwarzania tlenu cząsteczkowego. |
| Wytwarzanie tlenu | |
| Tlen jest uwalniany jako produkt uboczny. | Tlen nie jest uwalniany ani generowany. |
| Organizmy | |
| Fotosyntezę tlenową wykazują cyjanobakterie, algi i rośliny zielone. | Fotosyntezę beztlenową wykazują głównie purpurowe bakterie, zielone bakterie siarkowe i niesiarkowe, heliobakterie i acidobakterie. |
| Łańcuch transportu elektronów | |
| Elektrony podróżują przez kilka nośników elektronów. | Zachodzi poprzez cykliczny fotosyntetyczny łańcuch elektronowy. |
| Woda jako dawca elektronów | |
| Woda jest początkowym donorem elektronów. | Woda nie jest dawcą elektronów. |
| Fotosystem | |
| Fotosystem I i II biorą udział w fotosyntezie tlenowej | Fotosystem II nie występuje w fotosyntezie beztlenowej |
| Generacja NADPH (redukcja mocy) | |
| NADPH powstaje podczas fotosyntezy tlenowej. | NADPH nie jest generowany, ponieważ elektrony wracają do układu. Stąd moc redukcyjna jest uzyskiwana z innych reakcji. |
Podsumowanie - fotosynteza tlenowa a beztlenowa
Fotosynteza to proces, w którym energia świetlna jest zamieniana na energię chemiczną przez organizmy fotosyntetyczne. Może się to zdarzyć na dwa sposoby: fotosynteza tlenowa i fotosynteza beztlenowa. Fotosynteza tlenowa to proces fotosyntezy, który uwalnia cząsteczkowy tlen do atmosfery i jest obserwowany w zielonych roślinach, aglach i cyjanobakteriach, które posiadają chlorofile. Fotosynteza beztlenowa to proces fotosyntezy, który nie generuje tlenu cząsteczkowego i jest wykorzystywany przez niektóre grupy bakterii posiadające bakteriochlorofile. Zatem różnica między fotosyntezą tlenową i beztlenową zależy głównie od wytwarzania tlenu.
