Фотофосфорилирование или фотосинтетическое фосфорилирование - это процесс, при котором АТФ продуцируется во время светозависимых реакций фотосинтеза. Фосфатная группа добавляется к АДФ с образованием АТФ, используя движущую силу протонов, генерируемую во время циклических и нециклических цепей переноса электронов при фотосинтезе. Энергия поступает от солнечного света, чтобы инициировать процессы, и синтез АТФ происходит на комплексах АТФазы, расположенных в тилакоидных мембранах хлоропластов.. Синтез АТФ во время циклического электронного потока аноксигенного фотосинтеза известен как циклическое фотофосфорилирование. Производство АТФ во время нециклического электронного потока кислородного фотосинтеза известно как нециклическое фотофосфорилирование. Это ключевое различие между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое циклическое фотофосфорилирование
3. Что такое нециклическое фотофосфорилирование
4. Сравнение бок о бок - циклическое и нециклическое фотофосфорилирование
5. Резюме
Циклическое фосфорилирование представляет собой процесс, который продуцирует АТФ из АДФ во время светозависимой циклической цепи переноса электронов фотосинтеза. Фотосистема I участвует в этом процессе. Когда хлорофиллы PS I поглощают световую энергию, электроны высокой энергии высвобождаются из реакционного центра P700. Эти электроны принимаются первичным акцептором электронов, а затем проходят через несколько акцепторов электронов, таких как ферредоксин (Fd), пластохинон (PQ), комплекс цитохрома и пластоцианин (PC). Наконец, эти электроны возвращаются к P700 после прохождения циклического движения. Когда электроны движутся вниз через электронные носители, они высвобождают потенциальную энергию. Эта энергия используется для производства АТФ из АДФ ферментом АТФ-синтазы. Следовательно, этот процесс известен как циклическое фотофосфорилирование.
PS II не участвует в циклическом фотофосфорилировании. Следовательно, вода не участвует в этом процессе; в результате циклическое фотофосфорилирование не генерирует молекулярный кислород как побочный продукт. Поскольку электроны возвращаются в PS I, во время циклического фотофосфорилирования не генерируется восстановительная мощность (без NADPH)..
Рисунок 01: Циклическое фотофосфорилирование
Нециклическое фотофосфорилирование - это процесс синтеза АТФ с использованием световой энергии посредством нециклической электронно-транспортной цепи фотосинтеза. В этом процессе задействованы два типа фотосистем: PS I и PS II. Нециклическое фотофосфорилирование инициируется PS II. Он поглощает энергию света и высвобождает электроны высокой энергии. Молекулы воды расщепляются вблизи PS II, выделяя протоны (ионы H +) и молекулярный кислород за счет поглощенной энергии. Электроны высокой энергии принимаются первичным акцептором электронов и проходят через пластохинон (PQ), комплекс цитохрома и пластоцианин (PC). Затем эти электроны поглощаются PS I. Принятые электроны PS I снова проходят через акцепторы электронов и достигают НАДФ.+. Эти электроны соединяются с Н+ и НАДП+ сформировать НАДФН и разорвать цепь переноса электронов. Во время цепи переноса электронов высвобождаемая энергия используется для производства АТФ из АДФ. Поскольку электроны не возвращаются в PS II, этот процесс известен как нециклическое фотофосфорилирование.
По сравнению с циклическим фотофосфорилированием нециклическое фотофосфорилирование является обычным явлением и широко наблюдается у всех зеленых растений, водорослей и цианобактерий. Это вирусный процесс для живых организмов, так как это единственный процесс, который выделяет молекулярный кислород в окружающую среду..
Рисунок 02: Нециклическое фотофосфорилирование
Циклическое и нециклическое фотофосфорилирование | |
Циклическое фотофосфорилирование относится к процессу, который продуцирует АТФ во время циклической цепи переноса электронов светозависимого фотосинтеза.. | Нециклическое фотофосфорилирование относится к процессу, который продуцирует АТФ из нециклической цепи переноса электронов в легких реакциях фотосинтеза.. |
фотосистемы | |
Только одна фотосистема (PS I) участвует в циклическом фотофосфорилировании. | Фотосистемы I и II участвуют в нециклическом фотофосфорилировании. |
Природа Электронной Транспортной Цепи | |
Электроны движутся в циклической цепи переноса электронов и возвращаются в PS I | Электроны путешествуют в нециклических цепях. |
Товары | |
В этом процессе производится только АТФ. | Спс, о2, и NADPH производятся в этом процессе. |
вода | |
Вода не расщепляется во время этого процесса. | Расщепление воды или фотолиз. |
Генерация кислорода | |
Кислород не генерируется во время циклического фотофосфорилирования | Молекулярный кислород образуется при нециклическом фотофосфорилировании. |
Первый донор электронов | |
Первый донор электронов - PS I. | Вода - первый донор электронов. |
Первый Электронный Акцептор | |
Конечный акцептор электронов - PS I. | Конечный акцептор электронов - НАДФ+ |
микроорганизмы | |
Циклическое фотофосфорилирование показано некоторыми бактериями. | Нециклическое фотофосфорилирование часто встречается у зеленых растений, водорослей и цианобактерий.. |
АТФ производится за счет энергии света, поглощенной в процессе фотосинтеза. Этот процесс известен как фотофосфорилирование. Фотофосфорилирование может происходить двумя путями, известными как циклическое и нециклическое фотофосфорилирование. Во время циклического фотофосфорилирования электроны высокой энергии проходят через акцепторы электронов в циклических движениях и выделяют энергию для производства АТФ. Во время нециклического фотофосфорилирования электроны высокой энергии проходят через акцепторы электронов в Z-образных нециклических движениях. Высвобожденные электроны не возвращаются в те же фотосистемы при нециклическом фотофосфорилировании. Однако в обоих процессах АТФ продуцируется одинаково с использованием потенциальной энергии, выделяемой цепью переноса электронов. Нециклическое фотофосфорилирование дает АТФ, О2, и NADPH, тогда как циклическое фотофосфорилирование продуцирует только АТФ. Обе фотосистемы участвуют в нециклическом фотофосфорилировании, тогда как только одна фотосистема (PS I) участвует в циклическом фотофосфорилировании. В этом разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.
Ссылка:
1. «Фотофосфорилирование». Wikipedia. Фонд Викимедиа, 09 апреля 2017 года. Интернет. 16 мая 2017 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Photophosphorylation
2. Ханиф, Дина Т Кочунни Джазир. «Основные различия» Разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием. Н.п., н.д. Web. 16 мая 2017.
Изображение предоставлено:
1. «Циклическое фотофосфорилирование» Дэвид Берард - собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia
2. «Тилакоидная мембрана 3» By Somepics - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia