Fotofosforilinimas arba fotosintetinis fosforilinimas yra procesas, kurio metu ATP susidaro vykstant šviesai priklausomoms fotosintezės reakcijoms. Fosfato grupė pridedama prie ADP, kad susidarytų ATP, panaudojant protono varomąją jėgą, sugeneruotą ciklinių ir neciklinių elektronų transportavimo fotosintezės grandinių metu. Saulės šviesa tiekia energiją procesams inicijuoti, ir ATP sintezė vyksta ATPazės kompleksuose, esančiuose chloroplastų tiroidinėse membranose.. ATP sintezė vykstant anoksigeniškos fotosintezės cikliniam elektronų srautui, yra žinoma kaip ciklinis fotofosforilinimas. ATP gamyba neciklinio deguonies fotosintezės elektronų srauto metu yra žinomas kaip ciklinis fotofosforilinimas. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp ciklinio ir ne ciklinio fotofosforilinimo.
TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra ciklinis fotofosforilinimas
3. Kas yra neciklinis fotofosforilinimas
4. Šalutinis palyginimas - ciklinis ir neciklinis fotofosforilinimas
5. Santrauka
Ciklinis fosforilinimas yra procesas, kuris gamina ATP iš ADP fotosintezės šviesos ciklo elektronų pernešimo grandinės metu. I fotosistema dalyvauja šiame procese. Kai PS I chlorofilai sugeria šviesos energiją, iš P700 reakcijos centro išsiskiria aukštos energijos elektronai. Šiuos elektronus priima pirminis elektronų akceptorius ir tada jie keliauja per kelis elektronų akceptorius, tokius kaip ferredoksinas (Fd), plastochinonas (PQ), citochromo kompleksas ir plastocianinas (PC). Galiausiai šie elektronai grįžta į P700 po ciklinio judesio. Kai elektronai keliauja žemyn per elektronų nešiklius, jie išskiria potencialią energiją. Ši energija naudojama ATP gamyboje iš ADP, naudojant ATP sintazės fermentą. Taigi šis procesas yra žinomas kaip ciklinis fotofosforilinimas.
PS II nedalyvauja cikliniame fotofosforilinime. Taigi vanduo šiame procese nedalyvauja; dėl to ciklinis fotofosforilinimas nesudaro molekulinio deguonies kaip šalutinį produktą. Kadangi elektronai grįžta į PS I, ciklinio fotofosforilinimo metu nesusidaro redukuojamoji galia (nėra NADPH).
01 paveikslas: Ciklinis fotofosforilinimas
Neciklinis fotofosforilinimas yra ATP sintezės procesas naudojant šviesos energiją ne ciklinio elektronų transportavimo fotosintezės grandinėje. Šiame procese dalyvauja dviejų tipų fotosistemos: PS I ir PS II. Ciklinį fotofosforilinimą inicijuoja PS II. Jis sugeria šviesos energiją ir išskiria aukštos energijos elektronus. Vandens molekulės suskaidomos šalia PS II, išskirdamos protonus (H + jonus) ir molekulinį deguonį dėl absorbuotos energijos. Aukštos energijos elektronai yra priimami pirminiu elektronų akceptoriumi ir praeina per plastochinoną (PQ), citochromo kompleksą ir plastocianiną (PC). Tuomet tuos elektronus paima PS I. Priimti PS I elektronai vėl perduodami per elektronų akceptorius ir pasiekia NADP+. Šie elektronai susijungia su H+ ir NADP+ sudaryti NADPH ir nutraukti elektronų pernešimo grandinę. Elektronų pernešimo grandinės metu išsiskyrusi energija naudojama ATP iš ADP gaminti. Kadangi elektronai negrąžinami į PS II, šis procesas žinomas kaip ciklinis fotofosforilinimas.
Palyginti su cikliniu fotofosforilinimu, neciklinis fotofosforilinimas yra įprastas ir plačiai stebimas visuose žaliuojančiuose augaluose, dumbliuose ir melsvabakterėse. Tai virusinis gyvų organizmų procesas, nes tai yra vienintelis procesas, išlaisvinantis molekulinį deguonį į aplinką.
02 paveikslas: Ciklinis fotofosforilinimas
Ciklinis ir neciklinis fotofosforilinimas | |
Ciklinis fotofosforilinimas reiškia procesą, kuris gamina ATP ciklo elektronų pernešimo grandinės metu nuo šviesos priklausomos fotosintezės metu.. | Neciklinis fotofosforilinimas reiškia procesą, kurio metu ATP iš neciklinio elektronų transportavimo grandinės gaunamas vykstant lengvoms fotosintezės reakcijoms.. |
Fotosistema | |
Cikliniame fotofosforilinime dalyvauja tik viena fotosistema (PS I). | I ir II fotosistema dalyvauja necikliniame fotofosforilinime. |
Elektronų pernešimo grandinės pobūdis | |
Elektronai keliauja ciklinėje elektronų pernešimo grandinėje ir grįžta į PS I | Elektronai keliauja ne ciklinėmis grandinėmis. |
Produktai | |
Šiame procese gaminamas tik ATP. | ATP, O2, ir NADPH yra gaminami šiame procese. |
Vanduo | |
Vanduo šio proceso metu neskaidomas. | Vanduo skyla ar fotolizuojasi. |
Deguonies generavimas | |
Ciklinio fotofosforilinimo metu deguonis nesusidaro | Molekulinis deguonis susidaro neciklinio fotofosforilinimo metu. |
Pirmasis elektronų donoras | |
Pirmasis elektronų donoras yra PS I. | Vanduo yra pirmasis elektronų donoras. |
Pirmasis elektronų priėmėjas | |
Galutinis elektronų priėmėjas yra PS I. | Galutinis elektronų priėmėjas yra NADP+ |
Organizmai | |
Ciklinį fotofosforilinimą rodo tam tikros bakterijos. | Neciklinis fotofosforilinimas yra būdingas žaliesiems augalams, dumbliams ir melsvabakterėms. |
ATP gamina šviesos energija, absorbuojama fotosintezės metu. Šis procesas yra žinomas kaip fotofosforilinimas. Fotofosforilinimas gali vykti dviem būdais, vadinamais cikliniu ir necikliniu fotofosforilinimu. Ciklinio fotofosforilinimo metu didelės energijos elektronai cikliniais judesiais keliauja per elektronų akceptorius ir išskiria energiją, kad susidarytų ATP. Neciklinio fotofosforilinimo metu didelės energijos elektronai teka per elektronų akceptorius Z formos necikliniais judesiais. Išlaisvinti elektronai negrįžta į tas pačias fotosistemas ne ciklinio fotofosforilinimo metu. Tačiau abiejuose procesuose ATP gaminamas tokiu pačiu būdu, naudojant potencialią energiją, kurią išskiria elektronų pernešimo grandinė. Dėl neciklinio fotofosforilinimo susidaro ATP, O2, ir NADPH, o ciklinis fotofosforilinimas sukuria tik ATP. Abi fotosistemos dalyvauja ne cikliniame fotofosforilinime, o cikliniame fotofosforilinime dalyvauja tik viena fotosistema (PS I). Tai yra ciklinio ir neciklinio fotofosforilinimo skirtumas.
Nuoroda:
1. „Fotofosforilinimas“. Vikipedija. „Wikimedia Foundation“, 2017 m. Balandžio 9 d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 16 d. Https://en.wikipedia.org/wiki/Fotofosforilinimas
2. Haneefas, Deena T Kochunni Jazir. „Pagrindiniai skirtumai“. Ciklinio ir ne ciklinio fotofosforilinimo skirtumas. N.p., n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 16 d.
Vaizdo mandagumas:
1. Davidas Berardas „Ciklinis fotofosforilinimas“ - Savas darbas (CC0) per „Commons Wikimedia“
2. Somepics „Thylakoid membrana 3“ - Savas darbas (CC BY-SA 4.0) per „Commons Wikimedia“