Rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou
Share
Kľúčový rozdiel - cyklická vs necyklická fotofosforylácia
Fotofosforylácia alebo fotosyntetická fosforylácia je proces, pri ktorom sa ATP vytvára počas reakcií fotosyntézy závislých od svetla. Fosfátová skupina sa pridáva k ADP za vzniku ATP, pričom sa využíva protónová hnacia sila generovaná počas cyklických a necyklických elektrónových transportných reťazcov fotosyntézy. Energia je dodávaná slnečným žiarením na iniciáciu procesov a dochádza k syntéze ATP na komplexoch ATPázy, ktoré sa nachádzajú v tylakoidných membránach chloroplastov.. Syntéza ATP počas cyklického toku elektrónov anoxygénnej fotosyntézy je známa ako cyklická fotofosforylácia. Produkcia ATP počas necyklického elektrónového toku kyslíkovej fotosyntézy je známa ako necyklická fotofosforylácia.. Toto je kľúčový rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to cyklická fotofosforylácia
3. Čo je to necyklická fotofosforylácia
4. Porovnanie bok po boku - cyklická vs necyklická fotofosforylácia
5. Zhrnutie
Čo je to cyklická fotofosforylácia?
Cyklická fosforylácia je proces, ktorý produkuje ATP z ADP počas fotosyntézy cyklického elektrónového transportného reťazca závislého od svetla. Fotosystém I sa podieľa na tomto procese. Keď chlorofyly PS I absorbujú svetelnú energiu, z reakčného centra P700 sa uvoľňujú elektróny vysokej energie. Tieto elektróny sú prijímané primárnym akceptorom elektrónov a potom prechádzajú cez niekoľko akceptorov elektrónov, ako je ferredoxín (Fd), plastochinón (PQ), cytochrómový komplex a plastocyanín (PC). Nakoniec sa tieto elektróny vracajú na P700 po cyklickom pohybe. Keď elektróny cestujú z kopca cez elektrónové nosiče, uvoľňujú potenciálnu energiu. Táto energia sa používa na produkciu ATP z ADP enzýmom ATP syntázy. Preto je tento proces známy ako cyklická fotofosforylácia.
PS II sa nezúčastňuje cyklickej fotofosforylácie. Preto voda nie je zapojená do tohto procesu; v dôsledku toho cyklická fotofosforylácia nevytvára molekulárny kyslík ako vedľajší produkt. Pretože sa elektróny vracajú do PS I, počas cyklickej fotofosforylácie sa nevytvára žiadna redukčná energia (bez NADPH)..
Obrázok 01: Cyklická fotofosforylácia
Čo je to necyklická fotofosforylácia?
Necyklická fotofosforylácia je proces syntézy ATP využívajúci svetelnú energiu prostredníctvom necyklického elektrónového transportného reťazca fotosyntézy. Do tohto procesu sú zapojené dva typy fotosystémov s názvom PS I a PS II. Necyklická fotofosforylácia sa iniciuje pomocou PS II. Pohlcuje svetelnú energiu a uvoľňuje elektróny s vysokou energiou. Molekuly vody sa rozpadajú v blízkosti PS II uvoľňovaním protónov (ióny H +) a molekulárneho kyslíka v dôsledku absorbovanej energie. Vysokoenergetické elektróny sú prijímané primárnym akceptorom elektrónov a prechádzajú cez plastochinón (PQ), cytochrómový komplex a plastocyanín (PC). Potom tieto elektróny absorbuje PS I. Akceptované elektróny pomocou PS I sa znova prechádzajú cez akceptory elektrónov a dostanú sa na NADP.+. Tieto elektróny sa kombinujú s H+ a NADP+ tvoriť NADPH a ukončiť transportný reťazec elektrónov. Počas reťazca prenosu elektrónov sa uvoľnená energia používa na výrobu ATP z ADP. Pretože elektróny sa nevracajú do PS II, je tento proces známy ako necyklická fotofosforylácia.
V porovnaní s cyklickou fotofosforyláciou je necyklická fotofosforylácia bežná a je široko pozorovaná vo všetkých zelených rastlinách, riasach a cyanobaktériách. Je to vírusový proces pre živé organizmy, pretože je to jediný proces, ktorý uvoľňuje molekulárny kyslík do životného prostredia.
Obrázok 02: Necyklická fotofosforylácia
Aký je rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou?
Cyklická vs necyklická fotofosforylácia | |
| Cyklická fotofosforylácia sa týka procesu, ktorý vytvára ATP počas cyklického elektrónového transportného reťazca fotosyntézy závislej od svetla.. | Necyklická fotofosforylácia sa týka procesu, ktorý produkuje ATP z necyklického reťazca prenosu elektrónov pri ľahkých reakciách fotosyntézy.. |
| Photosystem | |
| Do cyklickej fotofosforylácie je zapojený iba jeden fotosystém (PS I). | Fotosystém I a II sa podieľa na necyklickej fotofosforylácii. |
| Povaha elektrónového dopravného reťazca | |
| Elektróny cestujú v cyklickom reťazci transportu elektrónov a vracajú sa do PS I | Elektróny sa pohybujú v necyklických reťazcoch. |
| Produkty | |
| V tomto procese sa vyrába iba ATP. | ATP, O2, a NADPH sa v tomto procese vyrábajú. |
| voda | |
| Počas tohto procesu sa voda nerozštiepi. | Voda sa štiepi alebo fotolyzuje. |
| Tvorba kyslíka | |
| Kyslík sa nevytvára počas cyklickej fotofosforylácie | Molekulárny kyslík sa generuje necyklickou fotofosforyláciou. |
| Prvý elektrónový darca | |
| Prvý donor elektrónov je PS I. | Voda je prvý donor elektrónov. |
| Prvý elektrónový akceptor | |
| Konečným elektrónovým akceptorom je PS I. | Konečným elektrónovým akceptorom je NADP+ |
| organizmy | |
| Cyklické fotofosforylácie ukazujú niektoré baktérie. | Necyklická fotofosforylácia je bežná u zelených rastlín, rias a cyanobaktérií. |
Zhrnutie - Cyklické vs. necyklické fotofosforylácie
ATP je produkovaný svetelnou energiou absorbovanou počas fotosyntézy. Tento proces je známy ako fotofosforylácia. Fotofosforylácia sa môže uskutočňovať prostredníctvom dvoch ciest známych ako cyklická a necyklická fotofosforylácia. Počas cyklickej fotofosforylácie putujú elektróny s vysokou energiou cez akceptory elektrónov v cyklických pohyboch a uvoľňujú energiu, aby vytvorili ATP. Počas necyklickej fotofosforylácie prúdia elektróny s vysokou energiou cez akceptory elektrónov v necyklických pohyboch v tvare Z. Uvoľnené elektróny sa pri necyklickej fotofosforylácii nevracajú k rovnakým fotosystémom. V obidvoch procesoch sa však ATP vyrába rovnakým spôsobom s využitím potenciálnej energie uvoľnenej reťazcom prenosu elektrónov. Necyklická fotofosforylácia vedie k ATP, O2, a NADPH, zatiaľ čo cyklická fotofosforylácia vytvára iba ATP. Oba fotosystémy sú zapojené do necyklickej fotofosforylácie, zatiaľ čo iba jeden fotosystém (PS I) je zapojený do cyklickej fotofosforylácie. Toto je rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou.
referencie:
1. „Fotofosforylácia.“ Wikipedia. Nadácia Wikimedia Foundation, 9. apríla 2017. Web. 16. mája 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Photofosforylácia
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. "Hlavné rozdiely." Rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou. N.p., n.d. Web. 16. mája 2017.
Obrázok s láskavým dovolením:
1. „Cyklická fotofosforylácia“ Autor David Berard - vlastná práca (CC0) cez Commons Wikimedia
2. „Thylakoidová membrána 3“ od Somepics - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia
