Ключевое различие - циклическое и нециклическое фотофосфорилирование
Фотофосфорилирование или фотосинтетическое фосфорилирование - это процесс, в котором АТФ вырабатывается во время светозависимых реакций фотосинтеза. Фосфатная группа добавляется к АДФ для образования АТФ, используя протонную движущую силу, генерируемую во время циклических и нециклических цепей переноса электронов фотосинтеза. Энергия поступает от солнечного света для запуска процессов, и синтез АТФ происходит на АТФазных комплексах, расположенных в тилакоидных мембранах хлоропластов. Синтез АТФ во время циклического электронного потока аноксигенного фотосинтеза известен как циклическое фотофосфорилирование. Производство АТФ во время нециклического потока электронов кислородного фотосинтеза известно как нециклическое фотофосфорилирование. Это ключевое различие между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные различия
2. Что такое циклическое фотофосфорилирование
3. Что такое нециклическое фотофосфорилирование
4. Сравнение бок о бок - циклическое и нециклическое фотофосфорилирование
5. Резюме
Что такое циклическое фотофосфорилирование?
Циклическое фосфорилирование - это процесс, который производит АТФ из АДФ во время светозависимой цепи циклического переноса электронов фотосинтеза. Фотосистема I участвует в этом процессе. Когда хлорофиллы PS I поглощают световую энергию, высокоэнергетические электроны высвобождаются из реакционного центра P700. Эти электроны принимаются первичным акцептором электронов и затем перемещаются через несколько акцепторов электронов, такие как ферредоксин (Fd), пластохинон (PQ), комплекс цитохрома и пластоцианин (PC). Наконец, эти электроны возвращаются в P700 после циклического движения. Когда электроны движутся вниз через электронные носители, они выделяют потенциальную энергию. Эта энергия используется для производства АТФ из АДФ с помощью фермента АТФ-синтазы. Следовательно, этот процесс известен как циклическое фотофосфорилирование.
ФС II не участвует в циклическом фотофосфорилировании. Следовательно, вода в этом процессе не участвует; в результате циклическое фотофосфорилирование не приводит к образованию молекулярного кислорода в качестве побочного продукта. Поскольку электроны возвращаются в PS I, во время циклического фотофосфорилирования не генерируется восстанавливающая мощность (без НАДФН).
Рисунок 01: Циклическое фотофосфорилирование
Что такое нециклическое фотофосфорилирование?
Нециклическое фотофосфорилирование - это процесс синтеза АТФ с использованием световой энергии посредством нециклической цепи переноса электронов фотосинтеза. В этом процессе задействованы два типа фотосистем, названные PS I и PS II. Нециклическое фотофосфорилирование инициируется ФС II. Он поглощает световую энергию и высвобождает электроны высокой энергии. Молекулы воды расщепляются возле PS II, высвобождая протоны (ионы H +) и молекулярный кислород за счет поглощенной энергии. Электроны с высокой энергией принимаются первичным акцептором электронов и проходят через пластохинон (PQ), комплекс цитохрома и пластоцианин (PC). Затем эти электроны захватываются PS I. Принятые электроны PS I снова проходят через акцепторы электронов и достигают NADP +. Эти электроны соединяются с H + и NADP +.с образованием НАДФН и обрыва цепи переноса электронов. Во время транспортной цепи электронов высвобождаемая энергия используется для производства АТФ из АДФ. Поскольку электроны не возвращаются в ФС II, этот процесс известен как нециклическое фотофосфорилирование.
По сравнению с циклическим фотофосфорилированием нециклическое фотофосфорилирование является обычным явлением и широко наблюдается у всех зеленых растений, водорослей и цианобактерий. Это вирусный процесс для живых организмов, поскольку это единственный процесс, который выделяет молекулярный кислород в окружающую среду.
Рисунок 02: Нециклическое фотофосфорилирование
В чем разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием?
Различать статью в середине перед таблицей
Циклическое и нециклическое фотофосфорилирование |
|
| Циклическое фотофосфорилирование относится к процессу, который производит АТФ во время циклической цепи переноса электронов светозависимого фотосинтеза. | Нециклическое фотофосфорилирование относится к процессу, который производит АТФ из нециклической цепи переноса электронов в легких реакциях фотосинтеза. |
| Фотографиисистема | |
| Только одна фотосистема (ФС I) участвует в циклическом фотофосфорилировании. | Фотосистемы I и II участвуют в нециклическом фотофосфорилировании. |
| Природа цепи переноса электронов | |
| Электроны перемещаются по циклической цепи переноса электронов и возвращаются в ФС I. | Электроны путешествуют по нециклическим цепочкам. |
| Продукты | |
| В этом процессе производится только АТФ. | В этом процессе производятся АТФ, О 2 и НАДФН. |
| вода | |
| Вода при этом не расщепляется. | Вода расщепляется или фотолизируется. |
| Производство кислорода | |
| При циклическом фотофосфорилировании кислород не образуется. | Молекулярный кислород образуется при нециклическом фотофосфорилировании. |
| Первый донор электронов | |
| Первый донор электронов - PS I. | Вода - первый донор электронов. |
| Первый электронный акцептор | |
| Конечный акцептор электронов - ФС I. | Конечный акцептор электронов - НАДФ + |
| Организмы | |
| Циклическое фотофосфорилирование проявляют некоторые бактерии. | Нециклическое фотофосфорилирование часто встречается у зеленых растений, водорослей и цианобактерий. |
Резюме - Циклическое и нециклическое фотофосфорилирование
АТФ производится световой энергией, поглощаемой во время фотосинтеза. Этот процесс известен как фотофосфорилирование. Фотофосфорилирование может происходить двумя путями, известными как циклическое и нециклическое фотофосфорилирование. Во время циклического фотофосфорилирования электроны высокой энергии проходят через акцепторы электронов в циклических движениях и выделяют энергию для производства АТФ. Во время нециклического фотофосфорилирования электроны высокой энергии проходят через акцепторы электронов в Z-образных нециклических движениях. Освободившиеся электроны не возвращаются в одни и те же фотосистемы при нециклическом фотофосфорилировании. Однако в обоих процессах АТФ производится одинаковым образом с использованием потенциальной энергии, выделяемой цепью переноса электронов. Нециклическое фотофосфорилирование производит АТФ, O 2, и НАДФН, в то время как циклическое фотофосфорилирование производит только АТФ. Обе фотосистемы участвуют в нециклическом фотофосфорилировании, тогда как только одна фотосистема (ФС I) участвует в циклическом фотофосфорилировании. В этом разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.
