Ключова разлика - циклично срещу нециклично фотофосфорилиране
Фотофосфорилирането или фотосинтетичното фосфорилиране е процес, при който АТФ се произвежда по време на зависимите от светлината реакции на фотосинтезата. Към ADP се добавя фосфатна група, за да се образува АТФ, използвайки протонната движеща сила, генерирана по време на цикличните и нециклични електронни транспортни вериги на фотосинтезата. Енергията се доставя от слънчевата светлина за иницииране на процесите и синтезът на АТФ се осъществява върху АТФазни комплекси, разположени в тилакоидните мембрани на хлоропластите. Синтезът на АТФ по време на цикличния електронен поток на аноксигенната фотосинтеза е известен като циклично фотофосфорилиране. Производството на АТФ по време на нецикличния електронен поток на кислородната фотосинтеза е известно като нециклично фотофосфорилиране. Това е ключовата разлика между цикличното и нецикличното фотофосфорилиране.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво е циклично фотофосфорилиране
3. Какво е нециклично фотофосфорилиране
4. Равно до сравнение - циклично и нециклично фотофосфорилиране
5. Резюме
Какво е циклично фотофосфорилиране?
Цикличното фосфорилиране е процес, който произвежда АТФ от ADP по време на зависимата от светлината циклична електронна транспортна верига на фотосинтезата. Photosystem I участва в този процес. Когато хлорофилите на PS I абсорбират светлинна енергия, високоенергийните електрони се освобождават от реакционния център P700. Тези електрони се приемат от първичен електронен акцептор и след това преминават през няколко електронни акцептори като фередоксин (Fd), пластохинон (PQ), цитохромен комплекс и пластоцианин (PC). И накрая, тези електрони се връщат към P700, след като преминат през циклично движение. Когато електроните пътуват надолу през електрононосители, те освобождават потенциална енергия. Тази енергия се използва за производството на АТФ от АДФ от ензима АТФ синтаза. Следователно този процес е известен като циклично фотофосфорилиране.
PS II не участва в цикличното фотофосфорилиране. Следователно водата не участва в този процес; в резултат цикличното фотофосфорилиране не генерира молекулен кислород като страничен продукт. Тъй като електроните се връщат към PS I, по време на цикличното фотофосфорилиране не се генерира редуцираща мощност (няма NADPH).
Фигура 01: Циклично фотофосфорилиране
Какво е нециклично фотофосфорилиране?
Нецикличното фотофосфорилиране е процес на синтез на АТФ с помощта на светлинна енергия чрез нециклична електронно-транспортна верига на фотосинтезата. В този процес участват два типа фотосистеми, наречени PS I и PS II. Нецикличното фотофосфорилиране се инициира от PS II. Той абсорбира светлинната енергия и освобождава високоенергийни електрони. Водните молекули се разделят близо до PS II чрез освобождаване на протони (H + йони) и молекулярен кислород поради погълнатата енергия. Електроните с висока енергия се приемат от първичен електронен акцептор и преминават през пластохинон (PQ), цитохромен комплекс и пластоцианин (PC). След това тези електрони се поемат от PS I. Приетите електрони от PS I се прекарват отново през електронни акцептори и достигат NADP +. Тези електрони се комбинират с H + и NADP +за образуване на NADPH и прекратяване на електронно-транспортната верига. По време на електронната транспортна верига освободената енергия се използва за производство на АТФ от ADP. Тъй като електроните не се връщат към PS II, този процес е известен като нециклично фотофосфорилиране.
В сравнение с цикличното фотофосфорилиране, нецикличното фотофосфорилиране е често срещано и се наблюдава широко във всички зелени растения, водорасли и цианобактерии. Това е вирусен процес за живите организми, тъй като това е единственият процес, който освобождава молекулния кислород в околната среда.
Фигура 02: Нециклично фотофосфорилиране
Каква е разликата между циклично и нециклично фотофосфорилиране?
Различна статия Средна преди таблица
Циклично срещу нециклично фотофосфорилиране |
|
| Цикличното фотофосфорилиране се отнася до процеса, който произвежда АТФ по време на цикличната електронно-транспортна верига на фотосинтезата, зависима от светлината. | Нецикличното фотофосфорилиране се отнася до процеса, който произвежда АТФ от нециклична електронна транспортна верига при леки реакции на фотосинтеза. |
| Фотосистема | |
| Само една фотосистема (PS I) участва в цикличното фотофосфорилиране. | Фотосистема I и II участва в нецикличното фотофосфорилиране. |
| Същност на електронната транспортна верига | |
| Електроните се движат по циклична електронно-транспортна верига и се връщат към PS I | Електроните пътуват в нециклични вериги. |
| Продукти | |
| В този процес се произвежда само АТФ. | В този процес се получават ATP, O 2 и NADPH. |
| Вода | |
| По време на този процес водата не се разделя. | Водата се разделя или фотолизира. |
| Генериране на кислород | |
| Кислородът не се генерира по време на циклично фотофосфорилиране | Молекулярният кислород се генерира при нециклично фотофосфорилиране. |
| Първи донор на електрони | |
| Първият донор на електрони е PS I. | Водата е първият донор на електрони. |
| Първи електронен акцептор | |
| Крайният електронен акцептор е PS I. | Крайният електронен акцептор е NADP + |
| Организми | |
| Циклично фотофосфорилиране се показва от някои бактерии. | Нецикличното фотофосфорилиране е често срещано при зелените растения, водораслите и цианобактериите. |
Резюме - Циклично срещу нециклично фотофосфорилиране
АТФ се произвежда от светлинната енергия, погълната по време на фотосинтезата. Този процес е известен като фотофосфорилиране. Фотофосфорилирането може да се осъществи по два пътя, известни като циклично и нециклично фотофосфорилиране. По време на циклично фотофосфорилиране, високоенергийните електрони пътуват през електронни акцептори в циклични движения и освобождават енергия, за да произвеждат АТФ. По време на нециклично фотофосфорилиране, високоенергийните електрони протичат през електронни акцептори в Z-образни нециклични движения. Освободените електрони не се връщат към същите фотосистеми при нециклично фотофосфорилиране. И при двата процеса АТФ се произвежда по същия начин, използвайки потенциалната енергия, освободена от електронно-транспортната верига. Нецикличното фотофосфорилиране произвежда ATP, O 2и NADPH, докато цикличното фотофосфорилиране произвежда само АТФ. И двете фотосистеми участват в нециклично фотофосфорилиране, докато само една фотосистема (PS I) участва в циклично фотофосфорилиране. Това е разликата между цикличното и нецикличното фотофосфорилиране.
