nyckelskillnad – cyklisk vs icke-cyklisk fotofosforylering
Fotofosforylering eller fotosyntetisk fosforylering är en process där ATP produceras under fotosyntesens ljusberoende reaktioner. En fosfatgrupp läggs till ADP för att bilda ATP, med hjälp av protonens drivkraft som genereras under fotosyntesens cykliska och icke-cykliska elektrontransportkedjor. Energin tillförs av solljuset för att initiera processerna och ATP-syntes sker på ATPas-komplex som finns i kloroplasternas tylakoidmembran. ATP-syntes under det cykliska elektronflödet av anoxygen fotosyntes är känd som cyklisk fotofosforylering. ATP-produktion under det ickecykliska elektronflödet av syreh altig fotosyntes är känd som ickecyklisk fotofosforylering. Detta är den viktigaste skillnaden mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering.
Vad är cyklisk fotofosforylering?
Cyklisk fosforylering är en process som producerar ATP från ADP under fotosyntesens ljusberoende cykliska elektrontransportkedja. Photosystem I är involverad i denna process. När klorofyller av PS I absorberar ljusenergi frigörs högenergielektroner från P700-reaktionscentret. Dessa elektroner accepteras av en primär elektronacceptor och färdas sedan via flera elektronacceptorer såsom ferredoxin (Fd), plastokinon (PQ), cytokromkomplex och plastocyanin (PC). Slutligen återgår dessa elektroner till P700 efter att ha gått igenom en cyklisk rörelse. När elektroner färdas nedförsbacke genom elektronbärare frigör de potentiell energi. Denna energi används för att producera ATP från ADP av ATP-syntasenzym. Därför är denna process känd som cyklisk fotofosforylering.
PS II är inte involverad i cyklisk fotofosforylering. Därför är vatten inte involverat i denna process; som ett resultat genererar cyklisk fotofosforylering inte molekylärt syre som en biprodukt. Eftersom elektronerna återgår till PS I, genereras ingen reducerande effekt (ingen NADPH) under den cykliska fotofosforyleringen.
Figur 01: Cyklisk fotofosforylering
Vad är ickecyklisk fotofosforylering?
Ickecyklisk fotofosforylering är processen för ATP-syntes med hjälp av ljusenergi genom fotosyntesens ickecykliska elektrontransportkedja. Två typer av fotosystem är involverade i denna process som kallas PS I och PS II. Ickecyklisk fotofosforylering initieras av PS II. Det absorberar ljusenergi och frigör högenergielektroner. Vattenmolekyler splittras nära PS II genom att frigöra protoner (H+ joner) och molekylärt syre på grund av den absorberade energin. Högenergielektroner accepteras av en primär elektronacceptor och passerar genom plastokinon (PQ), cytokromkomplex och plastocyanin (PC). Sedan tas dessa elektroner upp av PS I. De accepterade elektronerna av PS I passeras igen genom elektronacceptorer och når NADP+ Dessa elektroner kombineras med H+och NADP+ för att bilda NADPH och avsluta elektrontransportkedjan. Under elektrontransportkedjan används den frigjorda energin för att producera ATP från ADP. Eftersom elektronerna inte återförs till PS II är denna process känd som ickecyklisk fotofosforylering.
Jämfört med cyklisk fotofosforylering är icke-cyklisk fotofosforylering vanlig och observeras allmänt i alla gröna växter, alger och cyanobakterier. Det är en viral process för levande organismer eftersom detta är den enda processen som frigör molekylärt syre till miljön.
Figur 02: Ickecyklisk fotofosforylering
Vad är skillnaden mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering?
cyklisk vs icke-cyklisk fotofosforylering |
|
| Cyklisk fotofosforylering hänvisar till den process som producerar ATP under den cykliska elektrontransportkedjan av ljusberoende fotosyntes. | Ickecyklisk fotofosforylering avser den process som producerar ATP från en icke-cyklisk elektrontransportkedja i ljusreaktioner av fotosyntes. |
| Photosystem | |
| Endast ett fotosystem (PS I) är involverat i cyklisk fotofosforylering. | Fotosystem I och II är involverade i icke-cyklisk fotofosforylering. |
| Nature of the Electron Transport Chain | |
| Elektroner färdas i en cyklisk elektrontransportkedja och återvänder till PS I | Elektroner färdas i icke-cykliska kedjor. |
| Products | |
| Endast ATP produceras i denna process. | ATP, O2 och NADPH produceras i denna process. |
| Vatten | |
| Vattnet delas inte under denna process. | Vattnet splittras eller fotolyseras. |
| Generation of Oxygen | |
| Syre genereras inte under cyklisk fotofosforylering | Molekylärt syre alstras i icke-cyklisk fotofosforylering. |
| Första elektrondonator | |
| Den första elektrondonatorn är PS I. | Vatten är den första elektrondonatorn. |
| Första elektronacceptor | |
| Den slutliga elektronacceptorn är PS I. | Den slutliga elektronacceptorn är NADP+ |
| Organismer | |
| Cyklisk fotofosforylering visas av vissa bakterier. | Ickecyklisk fotofosforylering är vanlig i gröna växter, alger och cyanobakterier. |
Sammanfattning – cyklisk vs icke-cyklisk fotofosforylering
ATP produceras av ljusenergin som absorberas under fotosyntesen. Denna process är känd som fotofosforylering. Fotofosforylering kan ske via två vägar kända som cyklisk och ickecyklisk fotofosforylering. Under cyklisk fotofosforylering färdas högenergielektroner genom elektronacceptorer i cykliska rörelser och frigör energi för att producera ATP. Under ickecyklisk fotofosforylering strömmar högenergielektroner genom elektronacceptorer i Z-formade ickecykliska rörelser. Frigjorda elektroner återgår inte till samma fotosystem vid icke-cyklisk fotofosforylering. Men i båda processerna produceras ATP på samma sätt med hjälp av den potentiella energi som frigörs av elektrontransportkedjan. Ickecyklisk fotofosforylering producerar ATP, O2 och NADPH medan cyklisk fotofosforylering endast producerar ATP. Båda fotosystemen är involverade i icke-cyklisk fotofosforylering medan endast ett fotosystem (PS I) är involverat i cyklisk fotofosforylering. Detta är skillnaden mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering.
