Фотосинтез - це процес, який синтезує вуглеводи (глюкозу) з води та вуглекислого газу, використовуючи енергію сонячного світла зеленими рослинами, водоростями та ціанобактеріями. В результаті фотосинтезу газоподібний кисень виділяється в навколишнє середовище. Це надзвичайно важливий процес існування життя на землі. Фотосинтез можна розділити на дві категорії, такі як кисневий та аноксигенний фотосинтез на основі генерування кисню. The ключова різниця між кисневим та аноксигенним фотосинтезом є те кисневий фотосинтез генерує молекулярний кисень під час синтезу цукру з вуглекислого газу та води поки аноксигенний фотосинтез не виробляє кисню.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке кисневий фотосинтез
3. Що таке аноксигенний фотосинтез
4. Побічне порівняння - оксигенний та аноксигенний фотосинтез
5. Підсумок
Енергія сонячного світла перетворюється в хімічну енергію шляхом фотосинтезу. Світло вловлюється зеленими пігментами під назвою хлорофіли, якими володіють фотосинтетичні організми. Використовуючи поглинуту енергію, центри реакцій хлорофілу фотосистем збуджуються та вивільняють електрони, які містять високу енергію. Ці високоенергетичні електрони протікають через декілька носіїв електронів і перетворюють воду та вуглекислий газ у глюкозу та молекулярний кисень. Збуджені електрони рухаються нециклічним ланцюгом і закінчуються на НАДФ. Завдяки утворенню молекулярного кисню цей процес відомий як кисневий фотосинтез і також його називають нециклічним фотофосфорилюванням.
Оксигенний фотосинтез має дві фотосистеми під назвою PS I та PS II. Ці два фотосинтетичні апарати містять два центри реакції P700 і P680. Після поглинання світла реакційний центр Р680 збуджується і вивільняє високоенергетичні електрони. Ці електрони рухаються через декілька носіїв електронів і вивільняють деяку енергію і передаються P700. P700 збуджується завдяки цій енергії та вивільняє високоенергетичні електрони. Ці електрони знову протікають через декілька носіїв і, нарешті, доходять до кінцевого акцептора електронів NADP + і стають зменшеною потужністю NADPH. Молекула води гідролізується поблизу PS II і дарує електрони та звільняє молекулярний кисень. Під час ланцюга транспорту електронів створюється протонна рушійна сила і використовується для синтезу АТФ з АДФ.
Оксигенний фотосинтез є надзвичайно важливим, оскільки саме процес, який відповідає за перетворення примітивної аноксигенної атмосфери Землі в атмосферу, багату киснем.
Малюнок 01: Оксигенний фотосинтез
Аноксигенний фотосинтез - це процес, коли енергія світла перетворюється на хімічну енергію без генерування молекулярного кисню як побічного продукту. Цей процес спостерігається в декількох групах бактерій, таких як фіолетові бактерії, зелена сірка і не сірка, геліобактерії та ацидобактерії. Без генерування кисню АТФ виробляється цими бактеріальними групами. Вода не використовується в якості початкового донора електронів при аноксигенному фотосинтезі. Ось чому кисень не утворюється під час цього процесу. З аноксигенним фотосинтезом бере участь лише одна фотосистема. Отже, електрони транспортуються в циклічному ланцюзі і повертаються до тієї ж фотосистеми. Тому аноксигенний фотосинтез також відомий як циклічне фотофосфорилювання.
Аноксигенний фотосинтез залежить від бактеріохлорофілів на відміну від хлорофілів, що використовуються в кисневому фотосинтезі. Фіолетові бактерії мають фотосистему I з центром реакції P870. У цьому процесі беруть участь різні акцептори електронів, такі як бактеріофеофітин.
Малюнок 02: Аноксигенний фотосинтез
Оксигенний проти аноксигенного фотосинтезу | |
Кисневий фотосинтез - це процес, який перетворює енергію світла в хімічну енергію певними фотоавтотрофами, генеруючи молекулярний кисень. | Аноксигенний фотосинтез - це процес, який перетворює світлову енергію в хімічну енергію певними бактеріями, не утворюючи молекулярний кисень. |
Генерація кисню | |
Кисень виділяється як побічний продукт. | Кисень не виділяється і не утворюється. |
Організми | |
Оксигенний фотосинтез показаний ціанобактеріями, водоростями, зеленими рослинами. | Аноксигенний фотосинтез в основному проявляється фіолетовими бактеріями, зеленими сірчистими та несірчими бактеріями, геліобактеріями та ацидобактеріями. |
Електронна транспортна ланцюг | |
Електрони рухаються через кілька носіїв електронів. | Це відбувається за допомогою циклічного фотосинтетичного ланцюга електронів. |
Вода як донор електронів | |
Вода використовується як початковий донор електронів. | Вода не використовується як донор електронів. |
Фотосистема | |
Фотосистема I та II беруть участь у кисневому фотосинтезі | Фотосистема II не присутня в аноксигенному фотосинтезі |
Генерація NADPH (зменшення потужності) | |
НАДФГ утворюється під час фотосинтезу кисню. | NADPH не генерується, оскільки електрони повертаються назад до системи. Отже, зменшується потужність, отримана в результаті інших реакцій. |
Фотосинтез - це процес, коли світлова енергія перетворюється в хімічну енергію фотосинтетичними організмами. Це може відбуватися двома способами: кисневим фотосинтезом та аноксигенним фотосинтезом. Кисневий фотосинтез - це фотосинтетичний процес, який вивільняє молекулярний кисень в атмосферу, і він спостерігається в зелених рослинах, аглах і ціанобактеріях, які мають хлорофіли. Аноксигенний фотосинтез - це фотосинтетичний процес, який не виробляє молекулярний кисень і використовується певними групами бактерій, які мають бактеріохлорофіли. Таким чином, різниця між кисневим та аноксигенним фотосинтезом головним чином залежить від генерації кисню.
Довідка:
1. «Оксигенний та аноксигенний фотосинтез у бактеріях». Обговорення біології. N.p., 16 вересня 2016. Веб. 13 травня 2017 року. .
2. "Генерування кисню (чи ні): кисневий та аноксигенний фотосинтез". Н.п., н.д. Веб. 13 травня 2017 року. .
Надано зображення:
1. "Тилакоїдна мембрана" Тамерії в англійській Вікіпедії - Переведено з en.wikipedia в Commons. (Публічне надбання) через Wikimedia Commons
2. "Anoxygene Photosynthese P870 final" від Yikrazuul - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia