Diferența cheie – Fotofosforilarea ciclică versus neciclică
Fotofosforilarea sau fosforilarea fotosintetică este un proces în care ATP este produs în timpul reacțiilor dependente de lumină ale fotosintezei. O grupare fosfat este adăugată la ADP pentru a forma ATP, utilizând forța motrice a protonilor generată în timpul lanțurilor ciclice și neciclice de transport de electroni ale fotosintezei. Energia este furnizată de lumina soarelui pentru a iniția procesele și sinteza ATP are loc pe complexele de ATPază situate în membranele tilacoide ale cloroplastelor. Sinteza ATP în timpul fluxului de electroni ciclic al fotosintezei anoxigene este cunoscută sub denumirea de fotofosforilare ciclică. Producția de ATP în timpul fluxului de electroni neciclici al fotosintezei oxigenate este cunoscută sub denumirea de fotofosforilare neciclică. Aceasta este diferența cheie dintre fotofosforilarea ciclică și cea neciclică.
Ce este fotofosforilarea ciclică?
Fosforilarea ciclică este un proces care produce ATP din ADP în timpul lanțului de transport de electroni ciclic dependent de lumină al fotosintezei. Fotosistemul I este implicat în acest proces. Când clorofilele PS I absorb energie luminoasă, electronii de în altă energie sunt eliberați din centrul de reacție P700. Acești electroni sunt acceptați de un acceptor de electroni primar și apoi călătoresc prin mai mulți acceptori de electroni, cum ar fi ferredoxină (Fd), plastochinona (PQ), complexul de citocrom și plastocianina (PC). În cele din urmă, acești electroni revin la P700 după ce au trecut printr-o mișcare ciclică. Când electronii călătoresc în jos prin purtătorii de electroni, ei eliberează energie potențială. Această energie este folosită pentru a produce ATP din ADP de către enzima ATP sintaza. Prin urmare, acest proces este cunoscut sub numele de fotofosforilare ciclică.
PS II nu este implicat în fotofosforilarea ciclică. Prin urmare, apa nu este implicată în acest proces; ca urmare, fotofosforilarea ciclică nu generează oxigen molecular ca produs secundar. Deoarece electronii revin la PS I, nu se generează putere reducătoare (fără NADPH) în timpul fotofosforilării ciclice.
Figura 01: Fotofosforilarea ciclică
Ce este fotofosforilarea neciclică?
Fofosforilarea neciclică este procesul de sinteză a ATP folosind energia luminoasă prin lanțul de fotosinteză de transport de electroni neciclici. În acest proces sunt implicate două tipuri de fotosisteme numite PS I și PS II. Fotofosforilarea neciclică este inițiată de PS II. Absoarbe energia luminii si elibereaza electroni de mare energie. Moleculele de apă se divid în apropierea PS II prin eliberarea de protoni (ioni H+) și oxigen molecular datorită energiei absorbite. Electronii de în altă energie sunt acceptați de un acceptor primar de electroni și trec prin plastochinonă (PQ), complex de citocrom și plastocianină (PC). Apoi, acești electroni sunt preluați de PS I. Electronii acceptați de PS I sunt trecuți din nou prin acceptoare de electroni și ajung la NADP+ Acești electroni se combină cu H+și NADP+ pentru a forma NADPH și a termina lanțul de transport de electroni. În timpul lanțului de transport de electroni, energia eliberată este utilizată pentru a produce ATP din ADP. Deoarece electronii nu sunt returnați la PS II, acest proces este cunoscut sub numele de fotofosforilare neciclică.
În comparație cu fotofosforilarea ciclică, fotofosforilarea neciclică este comună și este observată pe scară largă la toate plantele verzi, algele și cianobacteriile. Este un proces viral pentru organismele vii, deoarece acesta este singurul proces care eliberează oxigen molecular în mediu.
Figura 02: Fotofosforilare neciclică
Care este diferența dintre fotofosforilarea ciclică și cea neciclică?
Fotofosforilare ciclică versus neciclică |
|
| Fotofosforilarea ciclică se referă la procesul care produce ATP în timpul lanțului ciclic de transport de electroni al fotosintezei dependente de lumină. | Fotofosforilarea neciclică se referă la procesul care produce ATP din lanțul de transport de electroni neciclic în reacțiile luminoase de fotosinteză. |
| sistem foto | |
| Doar un singur fotosistem (PS I) este implicat în fotofosforilarea ciclică. | Fotosistemele I și II sunt implicate în fotofosforilarea neciclică. |
| Natura lanțului de transport de electroni | |
| Electronii călătoresc într-un lanț ciclic de transport de electroni și revin la PS I | Electronii călătoresc în lanțuri neciclice. |
| produse | |
| Numai ATP este produs în acest proces. | ATP, O2 și NADPH sunt produse în acest proces. |
| Apă | |
| Apa nu este împărțită în timpul acestui proces. | Apa se scindează sau fotoliză. |
| Generare de oxigen | |
| Oxigenul nu este generat în timpul fotofosforilării ciclice | Oxigenul molecular este generat în fotofosforilarea neciclică. |
| Primul donator de electroni | |
| Primul donor de electroni este PS I. | Apa este primul donor de electroni. |
| Primul acceptor de electroni | |
| Acceptor final de electroni este PS I. | acceptorul final de electroni este NADP+ |
| organisme | |
| Fotofosforilarea ciclică este prezentată de anumite bacterii. | Fotofosforilarea neciclică este frecventă la plantele verzi, alge și cianobacterii. |
Rezumat – Fotofosforilarea ciclică versus neciclică
ATP este produs de energia luminoasă absorbită în timpul fotosintezei. Acest proces este cunoscut sub numele de fotofosforilare. Fotofosforilarea poate avea loc prin două căi cunoscute sub denumirea de fotofosforilare ciclică și neciclică. În timpul fotofosforilării ciclice, electronii de în altă energie călătoresc prin acceptori de electroni în mișcări ciclice și eliberează energie pentru a produce ATP. În timpul fotofosforilării neciclice, electronii de în altă energie curg prin acceptorii de electroni în mișcări neciclice în formă de Z. Electronii eliberați nu revin la aceleași fotosisteme în fotofosforilarea neciclică. Cu toate acestea, în ambele procese, ATP este produs în același mod folosind energia potențială eliberată de lanțul de transport de electroni. Fotofosforilarea neciclică produce ATP, O2 și NADPH, în timp ce fotofosforilarea ciclică produce numai ATP. Ambele fotosisteme sunt implicate în fotofosforilarea neciclică, în timp ce un singur fotosistem (PS I) este implicat în fotofosforilarea ciclică. Aceasta este diferența dintre fotofosforilarea ciclică și cea neciclică.
