Фотофосфорилирование - это преобразование аденозиндифосфата в аденозинтрифосфат с использованием световой энергии посредством фотосинтеза. Это механизм, с помощью которого в присутствии света образуются обогащенные энергией молекулы аденозинтрифосфата путем переноса фосфатной группы на молекулу аденозиндифосфата.
Поскольку фосфорилирование происходит в видимой области света, это называется фотофосфорилированием. Существует две формы фотофосфорилирования: циклическое фотофосфорилирование и нециклическое фотофосфорилирование.
Циклическое фотофосфорилирование против нециклического фотофосфорилирования
Разница между циклическим фотофосфорилированием и нециклическим фотофосфорилированием заключается в том, что циклическое фотофосфорилирование развивается посредством аноксигенного фотосинтеза, тогда как нециклическое фотофосфорилирование происходит во время оксигенного фотосинтеза.
Циклическое фотофосфорилирование - это явление, которое развивается в циклическом движении электронов с образованием молекул аденозинтрифосфата. Растительные клетки превращают аденозиндифосфат в аденозинтрифосфат во время этого процесса, чтобы мгновенно получить энергию для клеток. Циклическое фотофосфорилирование - это механизм, который происходит в тилакоидной мембране и использует хлорофилл P700 и фотосистему I.
Нециклическое фотофосфорилирование - это механизм, который приводит к нециклическому переносу электронов для производства молекул аденозинтрифосфата с использованием энергии фотогенерируемых электронов, создаваемых Фотосистемой II. Поскольку электроны, испускаемые через P680 Фотосистемы II, улавливаются P700 Фотосистемы I и, следовательно, не возвращаются в P680, этот механизм известен как нециклическое фотофосфорилирование.
Таблица сравнения циклического фотофосфорилирования и нециклического фотофосфорилирования
| Параметры сравнения | Циклическое фотофосфорилирование | Нециклическое фотофосфорилирование |
| Присутствие | Это наиболее распространено среди фотосинтезирующих бактерий. | Он содержится в основном в высших растениях, водорослях и цианобактериях. |
| Электронный поток | Электроны текут циклически или по кругу. | Электроны движутся зигзагообразно и равномерно. |
| Выпуск кислорода | Во время циклического фотофосфорилирования кислород не образуется. | Нециклическое фотофосфорилирование производит молекулярный кислород. |
| Вовлечение фотосистемы | Только фотосистема-I задействована. | Он состоит из фотосистем I и II. |
| Создание энергии | В этой процедуре образуется только аденозинтрифосфат. | Этот процесс генерирует аденозинтрифосфат и НАДФН. |
Что такое циклическое фотофосфорилирование?
Циклическое фотофосфорилирование - это механизм, с помощью которого организмы (например, прокариоты) просто превращают аденозиндифосфат в аденозинтрифосфат для получения быстрой энергии. Эта форма фотофосфорилирования чаще всего встречается в тилакоидной мембране. При циклическом переносе электронов электрон возникает в пигментном соединении, называемом фотосистемой I.
Затем он переходит от основного акцептора к ферредоксину, а затем к цитохрому b6f. Цитохром b6f сравним с митохондриальным цитохромом b6f. После этого электрон проходит через пластоцианин, пока не превратится в хлорофилл.
По всей цепи акцептора электронов создается протонодвижущая сила, которая выкачивает ионы H + из клетки и создает градиент давления, который можно использовать для активации аденозинтрифосфатсинтазы во время хемиосмоса. Весь этот процесс называется циклическим фотофосфорилированием. Не производит O2
Даже во время реакции циклического фотофосфорилирования электроны транспортируются обратно к P700 от акцептора и, следовательно, не перемещаются к NADP. Следовательно, опуская поток электронов к P700, образуются молекулы аденозинтрифосфата.
Бактериальный фотосинтез использует единую фотосистему, которая участвует в циклическом фотофосфорилировании. Он предпочтителен в анаэробных условиях, а также в точках с высокой степенью облучения и компенсации CO2. Циклическое фотофосфорилирование необходимо всегда, поскольку оно дает дешевый аденозинтрифосфат. В циклическом фотофосфорилировании участвует только фотосистема I.
Что такое нециклическое фотофосфорилирование?
Нециклическое фотофосфорилирование - это двухэтапный процесс, в котором участвуют два различных фотона хлорофилла. Нециклическое фотофосфорилирование происходит в тилакоидной мембране как световая реакция. Высокая интенсивность света способствует нециклическому фотофосфорилированию.
Нециклическое фотофосфорилирование преобладает у всех растений, водорослей и цианобактерий. PS-II поглощает фотоны от источника света и передает их хлорофиллу RC.
Электроны, производимые P700, поглощаются основным акцептором и впоследствии передаются НАДФ через путь нециклического фотофосфорилирования. Электроны взаимодействуют с обоими протонами H +, образующимися при разрыве частиц воды, чтобы превратить НАДФ в НАДФН.
Такая энергия не передает весь цикл и не возвращается к хлорофиллу, поскольку он используется для удаления NADP +. Это единственный способ передачи электронов от молекулы воды к НАДФН. В результате это известно как нециклическое фотофосфорилирование.
Ее также часто называют Z-схемой. Электрон от хлорофилла проходит через систему переноса электронов и, следовательно, сводит к минимуму НАДФ +, создавая единицу НАДФН такого типа. Глицерат-3-фосфат является основным строительным блоком, из которого растения могут производить широкий спектр соединений. Нециклическое фотосинтетическое дыхание производит молекулярный кислород за счет энергии молекул.
Основные различия между циклическим фотофосфорилированием и нециклическим фотофосфорилированием
Вывод
Циклическое фотофосфорилирование - это механизм, при котором электрон, испускаемый стимулированным фотоцентром, восстанавливается через последовательность цепочек переноса электронов. Когда электроны перемещаются через ферредоксин к PQ и системе цитохрома, генерируется АТФ.
Однако нормальным механизмом, при котором электрон, выпущенный стимулированным фотоцентром, не возвращается, является нециклическое фосфорилирование. Он осуществляется совместно с фотосистемами I и II.
В результате мы можем сделать вывод, что циклическое и нециклическое фотофосфорилирование - это светозависимые процессы фотосинтеза, которые фосфорилируются с образованием аденозинтрифосфата. Затем фотосинтезирующие клетки, используя аденозинтрифосфат, выполняют различные действия, которые помогают в их существовании и развитии.
