Diferența cheie – Fotosinteza oxigenată versus anoxigenă
Fotosinteza este un proces care sintetizează carbohidrații (glucoza) din apă și dioxid de carbon, utilizând energia din lumina soarelui de către plantele verzi, alge și cianobacteriile. Ca rezultat al fotosintezei, oxigenul gazos este eliberat în mediu. Este un proces extrem de important pentru existența vieții pe pământ. Fotosinteza poate fi împărțită în două categorii, cum ar fi fotosinteza oxigenată și anoxigenă bazată pe generarea de oxigen. Diferența cheie dintre fotosinteza oxigenată și cea anoxigenă este că fotosinteza oxigenată generează oxigen molecular în timpul sintezei zahărului din dioxid de carbon și apă, în timp ce fotosinteza anoxigenă nu generează oxigen.
Ce este fotosinteza oxigenată?
Energia luminii solare este transformată în energie chimică prin fotosinteză. Lumina este captată de pigmenții verzi numiți clorofile deținuți de organismele fotosintetice. Folosind această energie absorbită, centrii de reacție cu clorofilă ai fotosistemelor sunt excitați și eliberează electroni care conțin energie mare. Acești electroni de în altă energie curg prin mai mulți purtători de electroni și transformă apa și dioxidul de carbon în glucoză și oxigen molecular. Electronii excitați călătoresc într-un lanț neciclic și se termină la NADPH. Datorită generării de oxigen molecular, acest proces este cunoscut sub numele de fotosinteză oxigenată și numit și fotofosforilare neciclică.
Fotosinteza oxigenată are două fotosisteme numite PS I și PS II. Aceste două aparate fotosintetice conțin doi centre de reacție P700 și P680. La absorbția luminii, centrul de reacție P680 devine excitat și eliberează electroni de în altă energie. Acești electroni călătoresc prin mai mulți purtători de electroni și eliberează ceva energie și sunt predați lui P700. P700 devine excitat din cauza acestei energii și eliberează electroni de mare energie. Acești electroni curg din nou prin mai mulți purtători și ajung în cele din urmă la acceptorul terminal de electroni NADP+ și devin NADPH cu putere reducătoare. Molecula de apă se hidrolizează lângă PS II și donează electroni și eliberează oxigen molecular. În timpul lanțului de transport de electroni, forța motrice a protonilor este creată și este folosită pentru a sintetiza ATP din ADP.
Fotosinteza oxigenată este extrem de importantă, deoarece este procesul care este responsabil pentru transformarea atmosferei anoxigene primitive a Pământului în atmosferă bogată în oxigen.
Figura 01: Fotosinteza oxigenată
Ce este fotosinteza anoxigenă?
Fotosinteza anoxigenă este procesul prin care energia luminoasă este convertită în energie chimică fără a genera oxigen molecular ca produs secundar. Acest proces este observat în mai multe grupuri bacteriene, cum ar fi bacteriile violete, bacteriile verzi cu sulf și nesulf, heliobacteriile și acidobacteriile. Fără a genera oxigen, ATP este produs de aceste grupări bacteriene. Apa nu este folosită ca donor inițial de electroni în fotosinteza anoxigenă. Acesta este motivul pentru care oxigenul nu este generat în timpul acestui proces. Doar un singur fotosistem este implicat în fotosinteza anoxigenă. Prin urmare, electronii sunt transportați într-un lanț ciclic și returnați la același fotosistem. Prin urmare, fotosinteza anoxigenă este cunoscută și ca fotofosforilare ciclică.
Fotosinteza anoxigenă depinde de bacterioclorofile, spre deosebire de clorofilele utilizate în fotosinteza oxigenată. Bacteriile violet posedă fotosistemul I cu centru de reacție P870. Diferiți acceptori de electroni, cum ar fi bacteriofeofitina, sunt implicați în acest proces.
Figura 02: Fotosinteza anoxigenă
Care este diferența dintre fotosinteza oxigenată și cea anoxigenă?
Fotosinteza oxigenată versus anoxigenă |
|
| Fotosinteza oxigenată este procesul care transformă energia luminii în energie chimică de către anumiți fotoautotrofe prin generarea de oxigen molecular. | Fotosinteza anoxigenă este procesul care transformă energia luminii în energie chimică de către anumite bacterii fără a genera oxigen molecular. |
| Generarea de oxigen | |
| Oxigenul este eliberat ca produs secundar. | Oxigenul nu este eliberat sau generat. |
| organisme | |
| Fotosinteza oxigenată este demonstrată de cianobacterii, alge și plante verzi. | Fotosinteza anoxigenă este prezentată în principal de bacteriile violete, bacteriile verzi cu sulf și nesulfuri, heliobacteriile și acidobacteriile. |
| Lant de transport de electroni | |
| Electronii călătoresc prin mai mulți purtători de electroni. | Apare prin lanțul de electroni fotosintetici ciclic. |
| Apa ca donator de electroni | |
| Apa este folosită ca donor inițial de electroni. | Apa nu este folosită ca donor de electroni. |
| sistem foto | |
| Fotosistemul I și II sunt implicați în fotosinteza oxigenată | Fotosistemul II nu este prezent în fotosinteza anoxigenă |
| Generarea NADPH (putere de reducere) | |
| NADPH este generat în timpul fotosintezei oxigenate. | NADPH nu este generat deoarece electronii ciclează înapoi în sistem. Prin urmare, puterea de reducere este obținută din alte reacții. |
Rezumat – Fotosinteza oxigenată versus anoxigenă
Fotosinteza este procesul prin care energia luminoasă este convertită în energie chimică de către organismele fotosintetice. Se poate întâmpla în două moduri: fotosinteza oxigenată și fotosinteza anoxigenă. Fotosinteza oxigenată este procesul fotosintetic care eliberează oxigen molecular în atmosferă și este observată în plantele verzi, aglae și cianobacteriile care posedă clorofilă. Fotosinteza anoxigenă este un proces fotosintetic care nu generează oxigen molecular și este utilizat de anumite grupe bacteriene care posedă bacterioclorofile. Astfel, diferența dintre fotosinteza oxigenată și cea anoxigenă depinde în principal de generarea de oxigen.
