Hlavný rozdiel - cyklická a necyklická fotofosforylácia

Pri svetelnej reakcii fotosyntézy sa elektróny s vysokou energiou vyrábajú zachytávaním svetelnej energie fotosystémami. Tieto vysokoenergetické elektróny sú vylúčené z fotosystémov a prechádzajú sériou molekulárnych komplexov známych ako elektrónový transportný systém (ETS), syntetizujúci ATP. Tento proces sa nazýva fotofosforylácia. Dva typy fotofosforylácie sú cyklická a necyklická fosforylácia. Cyklická fotofosforylácia prebieha počas anoxygénnej fotosyntézy, zatiaľ čo k necyklickej fotofosforylácii dochádza pri kyslíkovej fotosyntéze. The hlavný rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou je to pri cyklickej fotofosforylácii sa elektróny pohybujú v kruhovom vzore, zatiaľ čo pri necyklickej fotofosforylácii sa elektróny pohybujú lineárne.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to cyklická fotofosforylácia - Definícia, mechanizmus, význam 2. Čo je to necyklická fotofosforylácia - Definícia, mechanizmus, význam 3. Aké sú podobnosti medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: cyklická fotofosforylácia, elektronový transportný systém (ETS), NADP, necyklická fotofosforylácia, kyslík, PS I, PS II

Čo je to cyklická fotofosforylácia

Cyklická fotofosforylácia sa týka syntézy ATP počas svetelnej reakcie fotosyntézy spojenej s cyklickým prechodom elektrónov do a z fotosystému I (P700). Do cyklickej fotofosforylácie je teda zapojený iba jeden typ fotosystému. Vylúčené elektróny s vysokou energiou prechádzajú ETS a vracajú sa späť do P700. Preto NADP⁺ sa nepoužíva ako konečný akceptor elektrónov. Pretože fotosystém II sa počas cyklickej fotofosforylácie nepoužíva, pri cyklickej fotofosforylácii sa nevytvára žiadny kyslík. Cyklická fotofosforylácia je znázornená na obrázku 1.

Obrázok 1: Cyklická fotofosforylácia

Cyklická fotofosforylácia sa spravidla vyskytuje u fotosyntetických baktérií, ako sú zelené síry a nesírové baktérie, purpurové baktérie, heliobaktérie a kyslé baktérie. Keď ponuka ATP klesne a pod vysokými koncentráciami NADPH, chloroplasty tiež prechádzajú do cyklickej fotofosforylácie.

Čo je to necyklická fotofosforylácia

Necyklická fotofosforylácia sa týka syntézy ATP počas svetelnej reakcie fotosyntézy, kde je potrebný darca elektrónov a ako vedľajší produkt sa vyrába kyslík. Fotosystém I (P700) aj fotosystém II (P680) sa používajú v necyklickej fotofosforylácii. Elektróny s vysokou energiou vylúčené z P680 prechádzajú ETS a vracajú sa na P700. Na P700 sú tieto elektróny zachytené NADP⁺, produkujúca NADPH. Na P680 dochádza k fotolýze, ktorá štiepi vodu tak, aby nahradila uvoľnené elektróny P680. Pri tomto procese vzniká ako vedľajší produkt kyslík. Necyklická fotofosforylácia je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2: Necyklická fotofosforylácia

Necyklická fotofosforylácia sa spravidla vyskytuje v rastlinách, riasach a siniciach. Počas necyklickej fotofosforylácie sa produkuje ATP aj NADPH.

Podobnosti medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou

Rozdiel medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou

Definícia

Cyklická fotofosforylácia: Cyklická fotofosforylácia sa týka syntézy ATP počas svetelnej reakcie fotosyntézy spojenej s cyklickým prechodom elektrónov do a z P700.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia sa týka syntézy ATP počas svetelnej reakcie fotosyntézy, pri ktorej je potrebný darca elektrónov a ako vedľajší produkt sa vyrába kyslík.

Výskyt

Cyklická fotofosforylácia: Cyklická fotofosforylácia sa vyskytuje v izolovaných chloroplastoch a fotosyntetických baktériách.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia sa vyskytuje v rastlinách, riasach a siniciach.

Typ fotosyntézy

Cyklická fotofosforylácia: Cyklická fotofosforylácia sa vyskytuje pri anoxygénnej fotosyntéze.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia sa vyskytuje v kyslíkovej fotosyntéze.

Elektrónový pohyb

Cyklická fotofosforylácia: Elektróny sa pohybujú cyklicky v cyklickej fotofosforylácii.

Necyklická fotofosforylácia: Elektróny sa v necyklickej fotofosforylácii pohybujú lineárne.

Fotosystémy

Cyklická fotofosforylácia: Cyklickej fotofosforylácie sa zúčastňuje iba fotosystém I.

Necyklická fotofosforylácia: Fotosystémy I aj II sa podieľajú na necyklickej fotofosforylácii.

Elektróny prvýkrát vylúčené z

Cyklická fotofosforylácia: Elektróny sú najskôr vylúčené z reakčného centra PS I v cyklickej fotofosforylácii.

Necyklická fotofosforylácia: Pri necyklickej fotofosforylácii sú elektróny najskôr vylúčené z reakčného centra PS II.

Osud elektrónov

Cyklická fotofosforylácia: Elektróny sa vracajú do P700 po prechode ETS v cyklickej fotofosforylácii.

Necyklická fotofosforylácia: Elektróny sa vrátia do reakčného centra P680 a sú prijaté NADP⁺ v necyklickej fotofosforylácii.

Konečný elektrónový akceptor

Cyklická fotofosforylácia: Konečný akceptor elektrónov cyklickej fotofosforylácie je P700.

Necyklická fotofosforylácia: Konečným akceptorom elektrónov necyklickej fotofosforylácie je NADP⁺.

Fotolýza

Cyklická fotofosforylácia: K fotolýze nedochádza v cyklickej fotofosforylácii.

Necyklická fotofosforylácia: K fotolýze dochádza v necyklickej fotofosforylácii.

Kyslík

Cyklická fotofosforylácia: Kyslík sa nevytvára v cyklickej fotofosforylácii.

Necyklická fotofosforylácia: Kyslík sa vyrába v necyklickej fotofosforylácii.

Výsledok

Cyklická fotofosforylácia: V cyklickej fotofosforylácii sa vyrába iba ATP.

Necyklická fotofosforylácia: ATC aj redukované koenzýmy sa vyrábajú v necyklickej fotofosforylácii.

Vplyv svetla

Cyklická fotofosforylácia: Cyklická fotofosforylácia sa vyskytuje pri nízkej intenzite svetla.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia sa vyskytuje pri vyššej intenzite svetla.

Anaeróbny/Aeróbny

Cyklická fotofosforylácia: Cyklická fotofosforylácia sa vyskytuje hlavne v anaeróbnych podmienkach.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia sa vyskytuje hlavne v aeróbnych podmienkach.

Inhibícia

Cyklická fotofosforylácia: Cyklickú fotofosforyláciu nemôže Diuron inhibovať.

Necyklická fotofosforylácia: Necyklická fotofosforylácia je inhibovaná Diuronom.

Záver

Cyklická a necyklická fotofosforylácia sú dva mechanizmy fotofosforylácie, ktoré sa vyskytujú počas svetelnej reakcie fotosyntézy. Cyklická fotofosforylácia sa vyskytuje vo fotosyntetických baktériách počas anoxygénnej fotosyntézy. Necyklická fotofosforylácia sa vyskytuje v rastlinách, riasach a siniciach počas kyslíkovej fotosyntézy. Elektróny sa počas cyklickej fotofosforylácie pohybujú v cykle, pričom nie sú recyklované v necyklickej fotofosforylácii. Hlavným rozdielom medzi cyklickou a necyklickou fotofosforyláciou je pohyb elektrónov.

Referencia:

1. „Cyklický vs. necyklický tok elektrónov.“ Stredná škola Mandeville, K dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „Thylakoidová membrána 3“ od firmy Somepics-vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia 2. „Cyklická fotofosforylácia“ David Berard-vlastná práca (CC0) prostredníctvom Commons Wikimedia