Tsüklilise Ja Mittetsüklilise Fotofosforüülimise Erinevus

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

Peamine erinevus - tsükliline vs mittetsükliline fotofosforüülimine

Fotofosforüülimine ehk fotosünteetiline fosforüülimine on protsess, mille käigus ATP tekib fotosünteesi valgusest sõltuvate reaktsioonide käigus. ATP moodustamiseks lisatakse ADP-le fosfaatrühm, kasutades fotosünteesi tsüklilise ja mittetsüklilise elektroni transpordiahelate käigus tekkinud prootoni liikumapanevat jõudu. Energiat varustab päikesevalgus protsesside algatamiseks ja ATP süntees toimub ATPaasi kompleksidel, mis asuvad kloroplastide tülakoidmembraanides. ATP sünteesi anoksügeense fotosünteesi tsüklilise elektronivoolu ajal nimetatakse tsükliliseks fotofosforüülimiseks. ATP tootmine hapnikuga fotosünteesi mittetsüklilise elektronivoolu ajal on tuntud kui mittetsükliline fotofosforüülimine. See on peamine erinevus tsüklilise ja mittetsüklilise fotofosforüülimise vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamine erinevus

2. Mis on tsükliline

fotofosforüülimine 3. Mis on mittetsükliline fotofosforüülimine

4. Võrdlus kõrvuti - tsükliline vs mittetsükliline fotofosforüülimine

5. Kokkuvõte

Mis on tsükliline fotofosforüülimine?

Tsükliline fosforüülimine on protsess, mis toodab ADP-st ATP-d fotosünteesi valgusest sõltuva tsüklilise elektroni transpordiahela ajal. Selles protsessis osaleb fotosüsteem I. Kui PS I klorofüllid neelavad valgusenergiat, vabanevad P700 reaktsioonikeskusest suure energiaga elektronid. Neid elektrone aktsepteerib primaarne elektronaktseptor ja nad liiguvad seejärel mitmete elektronaktseptorite kaudu, nagu ferredoksiin (Fd), plastokinoon (PQ), tsütokroomkompleks ja plastotsüaniin (PC). Lõpuks naasevad need elektronid pärast tsüklilise liikumise läbimist P700-ni. Kui elektronid liiguvad elektronkandjate kaudu allamäge, vabastavad nad potentsiaalset energiat. Seda energiat kasutatakse ATP sünteesi ensüümi abil ADP-st ATP tootmiseks. Seega on see protsess tuntud kui tsükliline fotofosforüülimine.

PS II ei osale tsüklilises fotofosforüülimises. Seega vesi selles protsessis ei osale; selle tulemusena ei tekita tsükliline fotofosforüülimine kõrvalsaadusena molekulaarset hapnikku. Kuna elektronid naasevad PS I-le, ei teki tsüklilise fotofosforüülimise käigus redutseerivat võimsust (puudub NADPH).

Joonis 01: Tsükliline fotofosforüülimine

Mis on mittetsükliline fotofosforüülimine?

Mitsükliline fotofosforüülimine on ATP sünteesi protsess, kasutades valguse energiat fotosünteesi mittetsüklilise elektrontranspordiahela abil. Selles protsessis osalevad kahte tüüpi fotosüsteemid nimega PS I ja PS II. Mittetsükliline fotofosforüülimine algatatakse PS II abil. See neelab valgusenergiat ja vabastab suure energiaga elektrone. Veemolekulid jagunevad PS II lähedal, eraldades neeldunud energia tõttu prootoneid (H + ioone) ja molekulaarset hapnikku. Suure energiaga elektrone aktsepteerib primaarelektroni aktseptor ja nad läbivad plastokinooni (PQ), tsütokroomkompleksi ja plastotsüaniini (PC). Seejärel võtab PS I need elektronid enda kätte. PS I poolt vastuvõetud elektronid juhitakse uuesti läbi elektronide aktseptorite ja jõuavad NADP ⁺ -ni. Need elektronid kombineeruvad H ⁺ ja NADP ⁺ -gamoodustada NADPH ja lõpetada elektronide transpordiahel. Elektrooni transpordiahela ajal kasutatakse vabanenud energiat ADP-st ATP tootmiseks. Kuna elektrone ei tagastata PS II-le, on see protsess tuntud kui mittetsükliline fotofosforüülimine.

Võrreldes tsüklilise fotofosforüülimisega on mittetsükliline fotofosforüülimine tavaline ja seda täheldatakse laialdaselt kõigil rohelistel taimedel, vetikatel ja tsüanobakteritel. See on elusorganismide viiruslik protsess, kuna see on ainus protsess, mis vabastab molekulaarset hapnikku keskkonda.

Joonis 02: mittetsükliline fotofosforüülimine

Mis vahe on tsüklilisel ja mittetsüklilisel fotofosforüülimisel?

Erinev artikkel keskel enne tabelit

Tsükliline vs mittetsükliline fotofosforüülimine
Tsükliline fotofosforüülimine viitab protsessile, mis toodab ATP valgussõltuva fotosünteesi tsüklilise elektrontranspordiahela ajal.	Mittetsükliline fotofosforüülimine viitab protsessile, mis toodab fotosünteesi kergetes reaktsioonides mittetsüklilisest elektronide transpordiahelast ATP.
Fotosüsteem
Tsüklilises fotofosforüülimises osaleb ainult üks fotosüsteem (PS I).	I ja II fotosüsteem osalevad mittetsüklilises fotofosforüülimises.
Elektronide transpordiahela olemus
Elektronid liiguvad tsüklilises elektronide transpordiahelas ja pöörduvad tagasi PS I juurde	Elektronid liiguvad mittetsüklilistes ahelates.
Tooted
Selles protsessis toodetakse ainult ATP-d.	ATP, O 2 ja NADPH toodetakse selles protsessis.
Vesi
Selle protsessi käigus ei jagune vett.	Vesi lõheneb või fotolüüsub.
Hapniku tekitamine
Tsüklilise fotofosforüülimise käigus hapnikku ei teki	Molekulaarne hapnik tekib mittetsüklilises fotofosforüülimisel.
Esimene elektronidoonor
Esimene elektronidoonor on PS I.	Vesi on esimene elektronidoonor.
Esimene elektronide aktseptor
Lõplik elektronide aktseptor on PS I.	Lõplik elektronide aktseptor on NADP +
Organismid
Tsüklilist fotofosforüülimist näitavad teatud bakterid.	Mitsükliline fotofosforüülimine on levinud rohelistel taimedel, vetikatel ja tsüanobakteritel.

Kokkuvõte - tsükliline vs mittetsükliline fotofosforüülimine

ATP tekib fotosünteesi käigus neeldunud valgusenergia abil. Seda protsessi nimetatakse fotofosforüülimiseks. Fotofosforüülimine võib toimuda kahel teel, mida nimetatakse tsükliliseks ja mittetsükliliseks fotofosforüülimiseks. Tsüklilise fotofosforüülimise käigus liiguvad suure energiaga elektronid tsükliliste liikumiste kaudu läbi elektronide aktseptorite ja vabastavad energiat ATP tootmiseks. Mittetsüklilise fotofosforüülimise käigus voolavad suure energiaga elektronid läbi elektronaktseptorite Z-kujuliste mittetsükliliste liikumistega. Vabanenud elektronid ei tule mittetsüklilises fotofosforüülimisel tagasi samade fotosüsteemide juurde. Mõlemas protsessis toodetakse ATP siiski samal viisil, kasutades potentsiaalset energiat, mis vabaneb elektronide transpordiahelast. Atsüklilistele photophosphorylation toodab ATP, O ₂ja NADPH, samas kui tsükliline fotofosforüülimine tekitab ainult ATP-d. Mõlemad fotosüsteemid osalevad mittetsüklilises fotofosforüülimises, tsüklilises fotofosforüülimises aga ainult üks fotosüsteem (PS I). See on erinevus tsüklilise ja mittetsüklilise fotofosforüülimise vahel.