Разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием

Ключевая разница - циклическое и нециклическое фотофосфорилирование

Фотофосфорилирование или фотосинтетическое фосфорилирование - это процесс, при котором АТФ вырабатывается во время светозависимых реакций фотосинтеза. Фосфатная группа добавляется к АДФ с образованием АТФ, используя протонную движущую силу, возникающую во время циклических и нециклических электрон-транспортных цепей фотосинтеза. Для инициации процессов энергия поступает от солнечного света, а синтез АТФ происходит на АТФазных комплексах, расположенных в тилакоидных мембранах хлоропластов. Синтез АТФ во время циклического потока электронов аноксигенного фотосинтеза известен как циклическое фотофосфорилирование. Производство АТФ во время нециклического потока электронов оксигенного фотосинтеза известно как нециклическое фотофосфорилирование. В этом ключевое различие между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.

Что такое циклическое фотофосфорилирование?

Циклическое фосфорилирование - это процесс, при котором АТФ вырабатывается из АДФ во время светозависимой циклической цепи переноса электронов фотосинтеза. Фотосистема I участвует в этом процессе. Когда хлорофиллы ФС I поглощают световую энергию, из реакционного центра Р700 высвобождаются высокоэнергетические электроны. Эти электроны принимаются первичным акцептором электронов, а затем проходят через несколько акцепторов электронов, таких как ферредоксин (Fd), пластохинон (PQ), цитохромный комплекс и пластоцианин (PC). Наконец, эти электроны возвращаются к P700 после циклического движения. Когда электроны движутся вниз по электронным носителям, они высвобождают потенциальную энергию. Эта энергия используется для производства АТФ из АДФ с помощью фермента АТФ-синтазы. Следовательно, этот процесс известен как циклическое фотофосфорилирование.

ФС II не участвует в циклическом фотофосфорилировании. Следовательно, вода в этом процессе не участвует; в результате циклическое фотофосфорилирование не приводит к образованию молекулярного кислорода в качестве побочного продукта. Поскольку электроны возвращаются к ФС I, во время циклического фотофосфорилирования не вырабатывается восстанавливающая способность (нет НАДФН).

Рисунок 01: Циклическое фотофосфорилирование

Что такое нециклическое фотофосфорилирование?

Нециклическое фотофосфорилирование - это процесс синтеза АТФ с использованием энергии света в нециклической электрон-транспортной цепи фотосинтеза. В этом процессе участвуют два типа фотосистем, названные ФС I и ФС II. Нециклическое фотофосфорилирование инициируется ФС II. Он поглощает световую энергию и высвобождает электроны высокой энергии. Молекулы воды вблизи ФС II расщепляются с выделением протонов (ионов Н+) и молекулярного кислорода за счет поглощенной энергии. Электроны высокой энергии принимаются первичным акцептором электронов и проходят через пластохинон (PQ), цитохромный комплекс и пластоцианин (PC). Затем эти электроны поглощаются ФС I. Принятые ФС I электроны снова проходят через акцепторы электронов и достигают НАДФ⁺ Эти электроны соединяются с H^{+и НАДФ}+ ^{с образованием НАДФН и обрывом электрон-транспортной цепи. В цепи переноса электронов высвобождаемая энергия используется для образования АТФ из АДФ. Поскольку электроны не возвращаются в ФС II, этот процесс известен как нециклическое фотофосфорилирование.}

По сравнению с циклическим фотофосфорилированием, нециклическое фотофосфорилирование распространено и широко наблюдается у всех зеленых растений, водорослей и цианобактерий. Это вирусный процесс для живых организмов, поскольку это единственный процесс, который высвобождает молекулярный кислород в окружающую среду.

Рисунок 02: Нециклическое фотофосфорилирование

В чем разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием?

В этом процессе образуются

Резюме - циклическое и нециклическое фотофосфорилирование

АТФ образуется за счет энергии света, поглощаемой в процессе фотосинтеза. Этот процесс известен как фотофосфорилирование. Фотофосфорилирование может происходить двумя путями, известными как циклическое и нециклическое фотофосфорилирование. Во время циклического фотофосфорилирования электроны с высокой энергией проходят через акцепторы электронов в циклических движениях и высвобождают энергию для производства АТФ. Во время нециклического фотофосфорилирования электроны с высокой энергией проходят через акцепторы электронов в Z-образных нециклических движениях. Освободившиеся электроны не возвращаются в те же фотосистемы при нециклическом фотофосфорилировании. Однако в обоих процессах АТФ производится одинаковым образом с использованием потенциальной энергии, высвобождаемой электрон-транспортной цепью. Нециклическое фотофосфорилирование производит АТФ, O_{2 и НАДФН, в то время как циклическое фотофосфорилирование производит только АТФ. Обе фотосистемы участвуют в нециклическом фотофосфорилировании, тогда как только одна фотосистема (ФС I) участвует в циклическом фотофосфорилировании. В этом разница между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием.}