Різниця між циклічним та нециклічним фотофосфорилюванням
Share
Ключова різниця - Циклічне проти нециклічне фотофосфорилювання
Фотофосфорилювання або фотосинтетичне фосфорилювання - це процес, при якому АТФ виробляється під час світлозалежних реакцій фотосинтезу. Фосфатна група додається до АДФ для утворення АТФ, використовуючи протонну рушійну силу, що утворюється під час циклічного та нециклічного електронно-транспортних ланцюгів фотосинтезу. Енергія надходить сонячним світлом для ініціювання процесів, і синтез АТФ відбувається на комплексах АТФази, розташованих у тилакоїдних мембранах хлоропластів. Синтез АТФ під час циклічного потоку електронів аноксигенного фотосинтезу відомий як циклічне фотофосфорилювання. Продукція АТФ під час нециклічного потоку електронів кисневого фотосинтезу відома як нециклічне фотофосфорилювання. У цьому полягає ключова відмінність циклічного від нециклічного фотофосфорилювання.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке циклічне фотофосфорилювання
3. Що таке нециклічне фотофосфорилювання
4. Поплечне порівняння - Циклічне проти нециклічне фотофосфорилювання
5. Підсумок
Що таке циклічне фотофосфорилювання?
Циклічне фосфорилювання - це процес, який продукує АТФ з АДФ під час світлозалежного циклічного електронного транспортного ланцюга фотосинтезу. У цьому процесі бере участь фотосистема I. Коли хлорофіли PS I поглинають світлу енергію, високоенергетичні електрони вивільняються з реакційного центру P700. Ці електрони приймаються первинним акцептором електронів, а потім проходять через кілька акцепторів електронів, таких як ферредоксин (Fd), пластохінон (PQ), цитохромний комплекс і пластоціанін (PC). Нарешті, ці електрони повертаються до P700 після проходження циклічного руху. Коли електрони рухаються в гору через носії електронів, вони вивільняють потенційну енергію. Ця енергія використовується для отримання АТФ з АДФ ферментом АТФ-синтази. Отже, цей процес відомий як циклічне фотофосфорилювання.
PS II не бере участі в циклічному фотофосфорилюванні. Отже, вода не бере участь у цьому процесі; в результаті циклічне фотофосфорилювання не виробляє молекулярний кисень як побічний продукт. Оскільки електрони повертаються до PS I, при циклічному фотофосфорилюванні не утворюється зменшення потужності (відсутня НАДФ)..
Малюнок 01: Циклічне фотофосфорилювання
Що таке нециклічне фотофосфорилювання?
Нециклічне фотофосфорилювання - це процес синтезу АТФ з використанням світлової енергії нециклічним електронно-транспортним ланцюгом фотосинтезу. У цьому процесі беруть участь два типи фотосистем під назвою PS I та PS II. Нециклічне фотофосфорилювання ініціюється PS II. Він поглинає енергію світла і вивільняє електрони високої енергії. Молекули води розщеплюються поблизу PS II, вивільняючи протони (іони Н +) та молекулярний кисень завдяки поглиненій енергії. Електрони високої енергії приймаються первинним акцептором електронів і проходять через пластохінон (PQ), цитохромний комплекс та пластоціанін (ПК). Потім ці електрони приймає PS I. Прийняті електронами PS I знову передаються через акцептори електронів і досягають НАДП+. Ці електрони поєднуються з Н+ та НАДП+ сформувати НАДФН та розірвати ланцюг транспорту електронів. Під час ланцюга транспорту електронів вивільняється енергія використовується для отримання АТФ з АДФ. Оскільки електрони не повертаються до PS II, цей процес відомий як нециклічне фотофосфорилювання.
Порівняно з циклічним фотофосфорилюванням, нециклічне фотофосфорилювання є поширеним і широко спостерігається у всіх зелених рослин, водоростей та ціанобактерій. Це вірусний процес для живих організмів, оскільки це єдиний процес, який звільняє молекулярний кисень у навколишнє середовище.
Малюнок 02: Нециклічне фотофосфорилювання
Яка різниця між циклічним та нециклічним фотофосфорилюванням?
Циклічне проти нециклічне фотофосфорилювання | |
| Циклічне фотофосфорилювання відноситься до процесу, який виробляє АТФ під час циклічного електронно-транспортного ланцюга світлозалежного фотосинтезу. | Нециклічне фотофосфорилювання відноситься до процесу, який виробляє АТФ з нециклічного ланцюга транспорту електронів у світлих реакціях фотосинтезу. |
| Фотосистема | |
| Лише одна фотосистема (PS I) бере участь у циклічному фотофосфорилюванні. | Фотосистема I і II бере участь у нециклічному фотофосфорилюванні. |
| Характер транспортної ланцюга електронів | |
| Електрони рухаються в циклічному ланцюзі транспорту електронів і повертаються в PS I | Електрони рухаються в нециклічних ланцюгах. |
| Продукція | |
| У цьому процесі виробляється лише АТФ. | ATP, O2, і НАДФГ виробляються в цьому процесі. |
| Вода | |
| Вода під час цього процесу не розщеплюється. | Вода розщеплюється або фотолізується. |
| Генерація кисню | |
| Кисень не утворюється під час циклічного фотофосфорилювання | Молекулярний кисень утворюється при нециклічному фотофосфорилюванні. |
| Перший донор електронів | |
| Перший донор електронів - PS I. | Вода є першим донором електронів. |
| Перший приймач електронів | |
| Кінцевим акцептором електронів є PS I. | Кінцевим акцептором електронів є НАДФ+ |
| Організми | |
| Циклічне фотофосфорилювання проявляється певними бактеріями. | Нециклічне фотофосфорилювання поширене у зелених рослин, водоростей та ціанобактерій. |
Підсумок - Циклічне проти нециклічне фотофосфорилювання
АТФ виробляється світловою енергією, поглиненою під час фотосинтезу. Цей процес відомий як фотофосфорилювання. Фотофосфорилювання може відбуватися двома шляхами, відомими як циклічне та нециклічне фотофосфорилювання. Під час циклічного фотофосфорилювання електрони високої енергії проходять через акцептори електронів циклічними рухами та вивільняють енергію для отримання АТФ. Під час нециклічного фотофосфорилювання електрони високої енергії проходять через акцептори електронів у Z-подібних нециклічних рухах. Вивільнені електрони не повертаються до одних і тих же фотосистем при нециклічному фотофосфорилюванні. Однак в обох процесах АТФ виробляється однаково, використовуючи потенційну енергію, що виділяється ланцюгом транспорту електронів. Нециклічне фотофосфорилювання виробляє ATP, O2, та НАДФН, тоді як циклічне фотофосфорилювання виробляє лише АТФ. Обидві фотосистеми беруть участь у нециклічному фотофосфорилюванні, тоді як лише одна фотосистема (PS I) бере участь у циклічному фотофосфорилюванні. Це різниця між циклічним та нециклічним фотофосфорилюванням.
Довідка:
1. «Фотофосфорилювання». Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 09 квітня 2017. Веб. 16 травня 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Фотофосфориляція
2. Ханейф, Діна Т Кочунні Джазір. "Основні відмінності". Різниця між циклічним та нециклічним фотофосфорилюванням. Н.п., н.д. Веб. 16 травня 2017 року.
Зображення надано:
1. "Циклічне фотофосфорилювання" Девід Берард - Власна робота (CC0) через Wikimedia Commons
2. "Тилакоїдна мембрана 3" від Somepics - власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons
