Razlika med ciklično in neciklično fotofosforilacijo

Ključna razlika - Ciklična in neciklična fotofosforilacija
 

Fotofosforilacija ali fotosintetska fosforilacija je postopek, v katerem nastane ATP med reakcijami fotosinteze, ki so odvisne od svetlobe. Fosfatna skupina je dodana v ADP za tvorbo ATP, ki uporablja protonsko gibalno silo, ustvarjeno med cikličnimi in necikličnimi elektronskimi transportnimi verigami fotosinteze. Energijo dovaja sončna svetloba, da sproži procese, sinteza ATP pa poteka na kompleksih ATPaze, ki se nahajajo v tilakoidnih membranah kloroplastov. Sinteza ATP med cikličnim elektronskim tokom anoksigene fotosinteze je znana kot ciklično fotofosforilacija. Proizvodnja ATP med necikličnim pretokom elektronov kisikove fotosinteze je znana kot neciklično fotofosforilacija. To je ključna razlika med ciklično in neciklično fotofosforilacijo.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je ciklično fotofosforilacija
3. Kaj je neciklično fotofosforilacija
4. Primerjava ob strani - ciklična in neciklična fotofosforilacija
5. Povzetek

Kaj je ciklično fotofosforilacija?

Ciklična fosforilacija je postopek, ki tvori ATP iz ADP med svetlobo odvisno ciklično transportno verigo elektronov. V ta postopek je vključen fotosistem I. Ko klorofili PS I absorbirajo svetlobo, se iz reakcijskega centra P700 sprostijo visokoenergijski elektroni. Te elektrone sprejema primarni sprejemnik elektronov in nato potujejo prek več sprejemnikov elektronov, kot so ferredoksin (Fd), plastokinon (PQ), citokromski kompleks in plastocianin (PC). Nazadnje se ti elektroni po cikličnem gibanju vrnejo na P700. Ko elektroni potujejo navzdol skozi nosilce elektronov, sproščajo potencialno energijo. Ta energija se uporablja za proizvodnjo ATP iz ADP z encimom ATP sintaza. Zato je ta postopek znan kot ciklična fotofosforilacija.

PS II ni vključen v ciklično fotofosforilacijo. Zato voda ni vključena v ta postopek; posledično ciklično fotofosforilacija ne ustvarja molekularnega kisika kot stranskega produkta. Ker se elektroni vrnejo v PS I, med cikličnim fotofosforilacijo ne nastane zmanjšana moč (brez NADPH).

Slika 01: Ciklično fotofosforilacija

Kaj je neciklično fotofosforilacija?

Neciklična fotofosforilacija je proces sinteze ATP z uporabo svetlobne energije z neciklično elektronsko transportno verigo fotosinteze. V ta postopek z imenom PS I in PS II sodelujeta dve vrsti fotosistemov. Nesciklično fotofosforilacijo sproži PS II. Absorbira svetlobno energijo in sprošča visokoenergijske elektrone. Molekule vode se cepijo blizu PS II s sproščanjem protonov (H + ionov) in molekularnega kisika zaradi absorbirane energije. Visokoenergijski elektroni sprejemajo primarni sprejemnik elektronov in prehajajo skozi plastokinon (PQ), citokromski kompleks in plastocianin (PC). Nato te elektrone prevzame PS I. Sprejeti elektroni s PS I se spet prenesejo skozi sprejemnike elektronov in dosežejo NADP⁺. Ti elektroni se kombinirajo s H⁺ in NADP⁺ da oblikujejo NADPH in prekinejo elektronsko transportno verigo. Med transportno verigo elektronov se sproščena energija porabi za proizvodnjo ATP iz ADP. Ker se elektroni ne vrnejo v PS II, je ta postopek znan kot neciklično fotofosforilacija.

V primerjavi s cikličnim fotofosforilacijo je neciklično fotofosforilacija pogosta in jo pogosto opazimo pri vseh zelenih rastlinah, algah in cianobakterijah. Gre za virusni postopek za žive organizme, saj je to edini proces, ki v okolje sprošča molekularni kisik.

Slika 02: Neciklično fotofosforilacijo

Kakšna je razlika med ciklično in neciklično fotofosforilacijo?

Ciklično proti neciklični fotofosforilaciji
Ciklična fotofosforilacija se nanaša na postopek, ki ustvarja ATP med ciklično transportno verigo elektronov od svetlobe odvisne fotosinteze.	Nesciklično fotofosforilacija se nanaša na postopek, ki tvori ATP iz neciklične verige prenosa elektronov pri svetlobnih reakcijah fotosinteze.
Fotosistem
V ciklično fotofosforilacijo sodeluje samo en fotosistem (PS I).	Fotosistem I in II sta vključena v neciklično fotofosforilacijo.
Narava transportne verige elektronov
Elektroni potujejo v ciklični verigi prenosa elektronov in se vračajo v PS I	Elektroni potujejo v necikličnih verigah.
Izdelki
V tem procesu se proizvaja samo ATP.	ATP, O2, in NADPH nastajajo v tem postopku.
Voda
Voda se v tem postopku ne cepi.	Voda se razcepi ali fotolizira.
Generacija kisika
Med cikličnim fotofosforilacijo kisik ne nastaja	Molekularni kisik nastaja pri neciklični fotofosforilaciji.
Prvi darovalec elektronov
Prvi darovalec elektronov je PS I.	Voda je prvi darovalec elektronov.
Prvi sprejemnik elektronov
Končni sprejemnik elektronov je PS I.	Končni sprejemnik elektronov je NADP+
Organizmi
Ciklično fotofosforilacijo kažejo nekatere bakterije.	Nesciklično fotofosforilacija je pogosta pri zelenih rastlinah, algah in cianobakterijah.

Povzetek - Ciklična in neciklična fotofosforilacija

ATP nastane s svetlobo, ki jo absorbira fotosinteza. Ta postopek je znan kot fotofosforilacija. Fotofosforilacija se lahko zgodi po dveh poteh, znanih kot ciklična in neciklična fotofosforilacija. Med ciklično fotofosforilacijo visokoenergijski elektroni potujejo skozi akceptorje elektronov v cikličnih gibih in sproščajo energijo za proizvodnjo ATP. Med neciklično fotofosforilacijo visokoenergijski elektroni tečejo skozi sprejemnike elektronov v necikličnih gibih v obliki črke Z. Osvobojeni elektroni se v neciklični fotofosforilaciji ne vračajo v iste fotosisteme. Vendar pa se v obeh procesih ATP proizvaja na enak način z uporabo potencialne energije, ki jo sprosti transportna veriga elektronov. Nesciklično fotofosforilacija proizvaja ATP, O₂, in NADPH, medtem ko ciklično fotofosforilacija ustvarja samo ATP. Oba foto sistema sta vključena v neciklično fotofosforilacijo, medtem ko je v ciklični fotofosforilaciji vključen le en fotosistem (PS I). To je razlika med ciklično in neciklično fotofosforilacijo.

Referenca:
1. "Fotofosforilacija." Wikipedija. Wikimedia Foundation, 09. april 2017. Splet. 16. maj 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/fotofosforilacija
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. "Glavne razlike." Razlika med ciklično in neciklično fotofosforilacijo. N.p., n.d. Splet. 16. maj 2017.

Vljudnost do slike:
1. "Ciklično fotofosforilacija" David Berard - Lastno delo (CC0) prek Commons Wikimedia
2. "Thylakoid membrana 3" avtorja Somepics - Lastno delo (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia