Ero syklisessä ja ei-syklisessä fotofosforylaatiossa
Share
Avainero - Syklinen vs. epäsyklinen fotofosforylaatio
Fotofosforylointi tai fotosynteettinen fosforylointi on prosessi, jossa ATP: tä tuotetaan fotosynteesin valosta riippuvien reaktioiden aikana. Fosfaattiryhmä lisätään ADP: hen ATP: n muodostamiseksi käyttämällä protonin liikkuvuusvoimaa, joka syntyy fotosynteesin syklisten ja ei-syklisten elektronien kuljetusketjujen aikana. Auringonvalo toimittaa energian prosessien käynnistämiseksi ja ATP-synteesi tapahtuu kloroplastien tylakoidimembraaneissa sijaitsevissa ATPaasikomplekseissa. ATP-synteesi anoksigeenisen fotosynteesin syklisen elektronivirtauksen aikana tunnetaan syklisenä fotofosforylaationa. ATP: n tuotanto hapellisen fotosynteesin epäsyklisen elektronivirtauksen aikana tunnetaan ei-syklisenä fotofosforylaatio. Tämä on avainero syklisen ja ei-syklisen fotofosforylaation välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on syklinen valofosforylaatio
3. Mikä on ei-syklinen valofosforylaatio
4. Vertailu rinnakkain - syklinen vs. epäsyklinen fotofosforylaatio
5. Yhteenveto
Mikä on syklinen valofosforylaatio?
Syklinen fosforylointi on prosessi, joka tuottaa ATP: tä ADP: stä valosidonnaisen syklisen elektronin kuljetusketjun fotosynteesin aikana. Photosystem I on mukana tässä prosessissa. Kun PS I: n klorofyllit absorboivat valoenergiaa, korkean energian elektroneja vapautuu P700-reaktiokeskuksesta. Primaarinen elektroniakseptori hyväksyy nämä elektronit ja kulkee sitten useiden elektroniakseptorien, kuten ferredoksiinin (Fd), plastokinonin (PQ), sytokromikompleksin ja platokyaniinin (PC) kautta. Lopuksi nämä elektronit palaavat P700: een syklisen liikkeen läpi käymisen jälkeen. Kun elektronit kulkevat alamäkeen elektronikantoaaltojen läpi, ne vapauttavat potentiaalisen energian. Tätä energiaa käytetään ATP: n tuottamiseen ADP: stä ATP-syntaasi-entsyymin avulla. Siksi tätä prosessia kutsutaan sykliseksi fotofosforylaatioksi.
PS II ei osallistu sykliseen fotofosforylaatioon. Vesi ei siis ole mukana tässä prosessissa; seurauksena syklinen fotofosforylaatio ei tuota molekyylin happea sivutuotteena. Koska elektronit palaavat PS I: hen, syklisen fotofosforyloinnin aikana ei muodostu pelkistävää tehoa (ei NADPH)..
Kuva 01: Syklinen fotofosforylaatio
Mikä on ei-syklinen valofosforylaatio?
Ei-syklinen valofosforylaatio on ATP-synteesin prosessi, jossa käytetään valoenergiaa valkosynteesin epäsyklisen elektronin kuljetusketjun avulla. Tässä prosessissa on mukana kahta tyyppiä valojärjestelmiä, nimeltään PS I ja PS II. Ei-syklinen valofosforylointi käynnistetään PS II: lla. Se imee kevyttä energiaa ja vapauttaa korkean energian elektroneja. Vesimolekyylit jakautuvat lähellä PS II: ta vapauttamalla protoneja (H + -ioneja) ja molekyylin happea absorboituneen energian takia. Primaarinen elektroniakseptori hyväksyy korkean energian elektroneja ja kulkee plastokinonin (PQ), sytokromikompleksin ja plastocyanin (PC) läpi. Sitten PS I ottaa nämä elektronit vastaan. PS I: n hyväksymät elektronit johdetaan jälleen elektronien vastaanottimien läpi ja saavuttavat NADP: n.+. Nämä elektronit yhdistyvät H: n kanssa+ ja NADP+ NADPH: n muodostamiseksi ja elektronien kuljetusketjun lopettamiseksi. Elektronien kuljetusketjun aikana vapautettua energiaa käytetään ATP: n tuottamiseen ADP: stä. Koska elektroneja ei palauteta PS II: een, tätä prosessia kutsutaan ei-sykliseksi fotofosforylaatioksi.
Verrattuna sykliseen fotofosforylaatioon, ei-syklinen fotofosforylaatio on yleistä, ja sitä havaitaan laajasti kaikissa vihreissä kasveissa, levissä ja syanobakteereissa. Se on virusprosessi eläville organismeille, koska tämä on ainoa menetelmä, joka vapauttaa molekyylin happea ympäristöön.
Kuva 02: Ei-syklinen fotofosforylaatio
Mitä eroa on syklisellä ja ei-syklisellä fotofosforylaatiolla??
Syklinen vs. epäsyklinen fotofosforylaatio | |
| Syklinen fotofosforylaatio viittaa prosessiin, joka tuottaa ATP: n valoherkän fotosynteesin syklisen elektronin kuljetusketjun aikana. | Ei-syklisellä fotofosforylaatiolla tarkoitetaan prosessia, jolla tuotetaan ATP epäsyklisestä elektronin kuljetusketjusta fotosynteesin kevyissä reaktioissa. |
| fotosysteemi | |
| Vain yksi valosysteemi (PS I) on mukana syklisessä fotofosforylaatiossa. | Valosysteemi I ja II osallistuvat ei-syklisessä valofosforylaatiossa. |
| Elektronin kuljetusketjun luonne | |
| Elektronit kulkevat syklisessä elektroninkuljetusketjussa ja palaavat PS I: hen | Elektronit kulkevat ei-syklisissä ketjuissa. |
| Tuotteet | |
| Tässä prosessissa tuotetaan vain ATP: tä. | ATP, O2, ja NADPH tuotetaan tässä prosessissa. |
| vesi | |
| Vettä ei hajoa prosessin aikana. | Vesi halkaisee tai fotolyysoi. |
| Hapen syntyminen | |
| Syklisen fotofosforyloinnin aikana ei muodostu happea | Molekyylihappi syntyy ei-syklisessä fotofosforylaatiossa. |
| Ensimmäinen elektronidonori | |
| Ensimmäinen elektronidonori on PS I. | Vesi on ensimmäinen elektroninluovuttaja. |
| Ensimmäinen elektronien vastaanottaja | |
| Lopullinen elektronin vastaanottaja on PS I. | Lopullinen elektronin vastaanottaja on NADP+ |
| organismit | |
| Tietyt bakteerit osoittavat syklisen fotofosforylaation. | Ei-syklinen valofosforylaatio on yleinen viherkasveissa, levässä ja sinileväbakteerissa. |
Yhteenveto - Syklinen vs. epäsyklinen fotofosforylaatio
ATP: tä tuottaa valon energia, joka absorboituu fotosynteesin aikana. Tätä prosessia kutsutaan valofosforylaatioksi. Fotofosforylaatio voi tapahtua kahden reitin kautta, joita kutsutaan sykliseksi ja ei-sykliseksi fotofosforylaatioksi. Syklisen fotofosforyloinnin aikana korkean energian elektronit kulkevat syklisissä liikkeissä olevien elektroniakseptorien läpi ja vapauttavat energiaa tuottamaan ATP: tä. Ei-syklisen fotofosforyloinnin aikana korkean energian elektronit virtaavat elektroniakseptorien läpi Z-muotoisissa epäsyklisissä liikkeissä. Vapautuneet elektronit eivät palaa samoihin fotosysteemeihin epäsyklisessä fotofosforylaatiossa. Molemmissa prosesseissa ATP tuotetaan kuitenkin samalla tavalla käyttämällä elektronin kuljetusketjun vapauttamaa potentiaalienergiaa. Ei-syklinen fotofosforylaatio tuottaa ATP, O2, ja NADPH, kun taas syklinen fotofosforylaatio tuottaa vain ATP: tä. Molemmat valosysteemit ovat mukana epäsyklisessä fotofosforylaatiossa, kun taas vain yksi valosysteemi (PS I) on mukana syklisessä fotofosforylaatiossa. Tämä on ero syklisen ja ei-syklisen fotofosforylaation välillä.
Viite:
1. ”Valofosforylaatio.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 9. huhtikuuta 2017. Web. 16. toukokuuta 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Fotofosforylaatio
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. "Suuret erot." Ero syklisessä ja ei-syklisessä fotofosforylaatiossa. N.p., n.d. Web. 16. toukokuuta 2017.
Kuvan kohteliaisuus:
1. “Syklinen valofosforylaatio” - kirjoittanut David Berard - Oma työ (CC0) Commons Wikimedia -sivuston kautta
2. Somepics “Thylakoid membraani 3” - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta
