Peamine erinevus - hapniku- ja hapnikuvaba fotosüntees
Fotosüntees on protsess, mis sünteesib süsivesikuid (glükoosi) veest ja süsinikdioksiidist, kasutades roheliste taimede, vetikate ja tsüanobakterite päikesevalguse energiat. Fotosünteesi tulemusena eraldub keskkonda gaasiline hapnik. See on äärmiselt oluline protsess elu olemasolu jaoks maa peal. Fotosünteesi võib hapniku tekkimise põhjal jagada kahte kategooriasse, näiteks hapnik- ja anoksügeenne fotosüntees. Peamine erinevus hapniku ja anoksügeense fotosünteesi vahel seisneb selles, et hapniku fotosüntees tekitab süsinikdioksiidist ja veest suhkru sünteesi käigus molekulaarset hapnikku, samas kui hapnikuta fotosüntees hapnikku ei tekita.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on hapnikuga fotosüntees
3. Mis on hapnikuvaba fotosüntees
4. Võrdlus kõrvuti - hapniku- ja hapnikuvaba fotosüntees
5. Kokkuvõte
Mis on hapniku fotosüntees?
Päikesevalguse energia muundatakse fotosünteesi abil keemiliseks energiaks. Valgust püüavad fotosünteetiliste organismide käes olevad rohelised pigmendid, mida nimetatakse klorofülliteks. Kasutades seda neeldunud energiat, ergastavad fotosüsteemide klorofülli reaktsioonikeskused ja vabastavad kõrge energiat sisaldavaid elektrone. Need suure energiaga elektronid voolavad läbi mitme elektronkandja ja muudavad vee ja süsinikdioksiidi glükoosiks ja molekulaarseks hapnikuks. Erutatud elektronid liiguvad mittetsüklilises ahelas ja lõpevad NADPH-is. Molekulaarse hapniku tekke tõttu on see protsess tuntud kui hapniku fotosüntees ja seda nimetatakse ka mittetsükliliseks fotofosforüülimiseks.
Hapnikulisel fotosünteesil on kaks fotosüsteemi nimega PS I ja PS II. Need kaks fotosünteetilist aparaati sisaldavad kahte reaktsioonikeskust P700 ja P680. Valguse neeldumisel erutub reaktsioonikeskus P680 ja vabastab suure energiaga elektrone. Need elektronid liiguvad läbi mitme elektronkandja ja vabastavad osa energiast ning antakse üle P700-le. P700 on selle energia tõttu põnevil ja vabastab suure energiaga elektrone. Need elektronid voolavad uuesti läbi mitme kandja ja jõuavad lõpuks terminaalse elektroni aktseptorini NADP + ja muutuvad vähendavaks võimsuseks NADPH. Veemolekul hüdrolüüsub PS II lähedal ja loovutab elektrone ning vabastab molekulaarse hapniku. Elektroonitranspordiahela ajal tekib prootoni liikumapanev jõud, mida kasutatakse ATP sünteesimiseks ADP-st.
Hapnikufotosüntees on äärmiselt oluline, kuna just see protsess vastutab Maa primitiivse hapnikurikka atmosfääri muundamise eest hapnikurikkaks atmosfääriks.
Joonis 01: Hapniku fotosüntees
Mis on hapnikuvaba fotosüntees?
Anoksügeenne fotosüntees on protsess, kus valgusenergia muundatakse keemiliseks energiaks, tekitamata kõrvalsaadusena molekulaarset hapnikku. Seda protsessi täheldatakse mitmetes bakterirühmades, näiteks lillabakterites, rohelistes väävel- ja väävelbakterites, heliobakterites ja happebakterites. Hapnikku tekitamata toodavad need bakterirühmad ATP-d. Vett ei kasutata anoksügeense fotosünteesi esialgse elektronidoonorina. Seetõttu ei teki selle protsessi käigus hapnikku. Anoksügeense fotosünteesiga on seotud ainult üks fotosüsteem. Seega transporditakse elektronid tsüklilises ahelas ja viiakse tagasi samasse fotosüsteemi. Seetõttu on anoksügeenne fotosüntees tuntud ka kui tsükliline fotofosforüülimine.
Anoksügeenne fotosüntees sõltub bakterioklorofüllidest, erinevalt hapnikuga fotosünteesis kasutatavatest klorofüllidest. Lilladel bakteritel on I fotosüsteem koos P870 reaktsioonikeskusega. Selles protsessis osalevad erinevad elektronide aktseptorid, näiteks bakteriofeofütiin.
Joonis 02: Anoksügeenne fotosüntees
Mis vahe on hapnik- ja hapnikuvaba fotosünteesil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Hapniku- ja hapnikuvaba fotosüntees |
|
| Hapnikufotosüntees on protsess, mis muudab valguse energia teatud fotoautotroofide abil keemiliseks energiaks, tekitades molekulaarset hapnikku. | Anoksügeenne fotosüntees on protsess, mis muudab valguse energia teatud bakterite poolt keemiliseks energiaks, tekitamata molekulaarset hapnikku. |
| Hapniku tekitamine | |
| Hapnik eraldub kõrvalproduktina. | Hapnikku ei eraldata ega teki. |
| Organismid | |
| Hapnikufotosünteesi näitavad tsüanobakterid, vetikad ja rohelised taimed. | Anoksügeenset fotosünteesi näitavad peamiselt purpurbakterid, rohelised väävli- ja väävelbakterid, heliobakterid ja happebakterid. |
| Elektronide transpordikett | |
| Elektronid liiguvad läbi mitme elektronkandja. | See toimub tsüklilise fotosünteesiva elektronahela kaudu. |
| Vesi kui elektronidoonor | |
| Esialgse elektronidoonorina kasutatakse vett. | Vett ei kasutata elektronidoonorina. |
| Fotosüsteem | |
| I ja II fotosüsteem osalevad hapnikuga seotud fotosünteesis | Fotosüsteem II ei esine anoksügeenses fotosünteesis |
| NADPH genereerimine (vähendav võimsus) | |
| NADPH tekib hapnikuga fotosünteesi käigus. | NADPH-d ei teki, kuna elektronid tsüklivad süsteemi tagasi. Seega saadakse vähendav jõud muudest reaktsioonidest. |
Kokkuvõte - hapniku- ja hapnikuvaba fotosüntees
Fotosüntees on protsess, kus fotosünteesivad organismid muudavad valgusenergia keemiliseks energiaks. See võib juhtuda kahel viisil: hapniku fotosüntees ja anoksügeenne fotosüntees. Hapnikufotosüntees on fotosünteesiprotsess, mis vabastab atmosfääri molekulaarse hapniku ja seda nähakse rohelistes taimedes, aglates ja tsüanobakterites, millel on klorofüllid. Anoksügeenne fotosüntees on fotosünteesiprotsess, mis ei tekita molekulaarset hapnikku ja mida kasutavad teatud bakterirühmad, millel on bakterioklorofüllid. Seega sõltub hapniku ja anoksügeense fotosünteesi erinevus peamiselt hapniku tekitamisest.
