Rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací
Share
Klíčový rozdíl - cyklický vs. necyklický fotofosforylace
Fotofosforylace nebo fotosyntetická fosforylace je proces, při kterém se ATP vytváří během reakcí fotosyntézy závislých na světle. Fosfátová skupina je přidána k ADP za vzniku ATP, využívající protonovou hybnou sílu generovanou během cyklických a necyklických řetězců přenosu elektronů fotosyntézy. Energie je dodávána slunečním světlem pro zahájení procesů a ATP syntéza probíhá na komplexech ATPase umístěných v tylakoidních membránách chloroplastů. Syntéza ATP během cyklického toku elektronů anoxygenní fotosyntézy je známá jako cyklická fotofosforylace. Produkce ATP během necyklického elektronového toku kyslíkové fotosyntézy je známá jako necyklická fotofosforylace. Toto je klíčový rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je cyklická fotofosforylace
3. Co je to necyklická fotofosforylace
4. Srovnání bok po boku - cyklická vs necyklická fotofosforylace
5. Shrnutí
Co je cyklická fotofosforylace?
Cyklická fosforylace je proces, který produkuje ATP z ADP během světelně závislého transportního řetězce fotosyntézy elektronů. Fotosystém I se podílí na tomto procesu. Když chlorofyly PS I absorbují světelnou energii, uvolňují se z reakčního centra P700 elektrony s vysokou energií. Tyto elektrony jsou přijímány primárním akceptorem elektronů a poté cestují prostřednictvím několika akceptorů elektronů, jako je ferredoxin (Fd), plastochinon (PQ), cytochromový komplex a plastocyanin (PC). Nakonec se tyto elektrony vracejí k P700 poté, co prošly cyklickým pohybem. Když elektrony cestují z kopce elektronovými nosiči, uvolňují potenciální energii. Tato energie se používá k produkci ATP z ADP enzymem ATP syntázy. Tento proces je tedy znám jako cyklická fotofosforylace.
PS II se nezúčastňuje cyklické fotofosforylace. Voda se tedy do tohoto procesu nezúčastňuje; v důsledku toho cyklická fotofosforylace nevytváří molekulární kyslík jako vedlejší produkt. Protože se elektrony vracejí do PS I, během cyklické fotofosforylace není generována žádná redukční energie (bez NADPH)..
Obrázek 01: Cyklická fotofosforylace
Co je to necyklická fotofosforylace?
Necyklická fotofosforylace je proces syntézy ATP využívající světelnou energii necyklickým řetězcem přenosu elektronů fotosyntézy. Do tohoto procesu jsou zapojeny dva typy fotosystémů s názvem PS I a PS II. Necyklická fotofosforylace je iniciována PS II. Pohlcuje světelnou energii a uvolňuje elektrony s vysokou energií. Molekuly vody se štěpí blízko PS II uvolněním protonů (ionty H +) a molekulárního kyslíku díky absorbované energii. Vysokoenergetické elektrony jsou přijímány akceptorem primárních elektronů a procházejí plastokinonem (PQ), cytochromovým komplexem a plastocyaninem (PC). Pak jsou tyto elektrony odebírány PS I. Přijaté elektrony pomocí PS I jsou znovu prošly přes akceptory elektronů a dosáhnou NADP+. Tyto elektrony se kombinují s H+ a NADP+ k vytvoření NADPH a ukončení řetězce přenosu elektronů. Během řetězce přenosu elektronů se uvolněná energie používá k výrobě ATP z ADP. Protože elektrony nejsou vráceny do PS II, je tento proces známý jako necyklická fotofosforylace.
Ve srovnání s cyklickou fotofosforylací je necyklická fotofosforylace běžná a je široce pozorována u všech zelených rostlin, řas a cyanobakterií. Je to virový proces pro živé organismy, protože je to jediný proces, který uvolňuje molekulární kyslík do životního prostředí.
Obrázek 02: Necyklická fotofosforylace
Jaký je rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací?
Cyklická vs necyklická fotofosforylace | |
| Cyklická fotofosforylace označuje proces, který produkuje ATP během cyklického transportního řetězce elektronů fotosyntézy závislé na světle. | Necyklická fotofosforylace označuje proces, který produkuje ATP z necyklického řetězce přenosu elektronů při světelných reakcích fotosyntézy. |
| Fotosystém | |
| Do cyklické fotofosforylace je zapojen pouze jeden fotosystém (PS I). | Fotosystém I a II se podílí na necyklické fotofosforylaci. |
| Povaha elektronového transportního řetězce | |
| Elektrony cestují v řetězci transportu cyklických elektronů a vracejí se do PS I | Elektrony cestují v necyklických řetězcích. |
| produkty | |
| V tomto procesu se vyrábí pouze ATP. | ATP, O2, a NADPH se v tomto procesu vyrábějí. |
| Voda | |
| Během tohoto procesu se voda nerozděluje. | Rozštěpení vody nebo fotolýzy. |
| Generování kyslíku | |
| Kyslík není generován během cyklické fotofosforylace | Molekulární kyslík je generován v necyklické fotofosforylaci. |
| První elektronový dárce | |
| Prvním dárcem elektronů je PS I. | Voda je prvním elektronovým dárcem. |
| První elektronový akceptor | |
| Konečným elektronovým akceptorem je PS I. | Konečným elektronovým akceptorem je NADP+ |
| Organismy | |
| Cyklická fotofosforylace je ukázána určitými bakteriemi. | Necyklická fotofosforylace je běžná u zelených rostlin, řas a sinic. |
Shrnutí - Cyklické vs. necyklické fotofosforylace
ATP je produkován světelnou energií absorbovanou během fotosyntézy. Tento proces se nazývá fotofosforylace. Fotofosforylace může nastat prostřednictvím dvou cest známých jako cyklická a necyklická fotofosforylace. Během cyklické fotofosforylace cestují elektrony s vysokou energií přes akceptory elektronů v cyklických pohybech a uvolňují energii, aby vytvořily ATP. Během necyklické fotofosforylace proudí elektrony s vysokou energií přes akceptory elektronů v necyklických pohybech ve tvaru Z. Uvolněné elektrony se v necyklické fotofosforylaci nevracejí ke stejným fotosystémům. V obou procesech se však ATP vyrábí stejným způsobem s využitím potenciální energie uvolněné řetězcem přenosu elektronů. Necyklická fotofosforylace produkuje ATP, O2, a NADPH, zatímco cyklická fotofosforylace produkuje pouze ATP. Oba fotosystémy jsou zapojeny do necyklické fotofosforylace, zatímco pouze jeden fotosystém (PS I) je zapojen do cyklické fotofosforylace. Toto je rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací.
Odkaz:
1. „Fotofosforylace.“ Wikipedia. Wikimedia Foundation, 9. dubna 2017. Web. 16. května 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Photophosphorylation
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. "Velké rozdíly." Rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací. N.p., n.d. Web. 16. května 2017.
Obrázek se svolením:
1. „Cyklická fotofosforylace“ od Davida Berarda - vlastní práce (CC0) přes Commons Wikimedia
2. „Thylakoidová membrána 3“ od Somepics - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia
