Hauptunterschied - Cyclische vs. nichtcyclische Photophosphorylierung
Photophosphorylierung oder photosynthetische Phosphorylierung ist ein Prozess, bei dem ATP während der lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese erzeugt wird. Eine Phosphatgruppe wird zu ADP hinzugefügt, um ATP zu bilden, wobei die Protonenmotivkraft genutzt wird, die während der cyclischen und nichtcyclischen Elektronentransportketten der Photosynthese erzeugt wird. Die Energie wird vom Sonnenlicht geliefert, um die Prozesse zu initiieren, und die ATP-Synthese findet an ATPase-Komplexen statt, die sich in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten befinden. Die ATP-Synthese während des zyklischen Elektronenflusses der anoxygenen Photosynthese ist als cyclische Photophosphorylierung bekannt. Die ATP-Produktion während des nichtcyclischen Elektronenflusses der sauerstoffhaltigen Photosynthese ist als nichtcyclische Photophosphorylierung bekannt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen cyclischer und nichtcyclischer Photophosphorylierung.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist zyklische Photophosphorylierung
? 3. Was ist nichtzyklische Photophosphorylierung?
4. Vergleich nebeneinander - Cyclische und nichtzyklische Photophosphorylierung
5. Zusammenfassung
Was ist cyclische Photophosphorylierung?
Die cyclische Phosphorylierung ist ein Prozess, der ATP aus ADP während der lichtabhängigen zyklischen Elektronentransportkette der Photosynthese erzeugt. Photosystem I ist an diesem Prozess beteiligt. Wenn Chlorophylle von PS I Lichtenergie absorbieren, werden hochenergetische Elektronen aus dem P700-Reaktionszentrum freigesetzt. Diese Elektronen werden von einem primären Elektronenakzeptor aufgenommen und wandern dann über mehrere Elektronenakzeptoren wie Ferredoxin (Fd), Plastochinon (PQ), Cytochromkomplex und Plastocyanin (PC). Schließlich kehren diese Elektronen nach einer zyklischen Bewegung zu P700 zurück. Wenn Elektronen durch Elektronenträger bergab wandern, setzen sie potentielle Energie frei. Diese Energie wird verwendet, um ATP aus ADP durch das ATP-Synthaseenzym herzustellen. Daher ist dieser Prozess als cyclische Photophosphorylierung bekannt.
PS II ist nicht an der cyclischen Photophosphorylierung beteiligt. Daher ist Wasser nicht an diesem Prozess beteiligt; Infolgedessen erzeugt die cyclische Photophosphorylierung keinen molekularen Sauerstoff als Nebenprodukt. Da die Elektronen zum PS I zurückkehren, wird während der cyclischen Photophosphorylierung keine reduzierende Leistung (kein NADPH) erzeugt.
Abbildung 01: Cyclische Photophosphorylierung
Was ist nichtcyclische Photophosphorylierung?
Die nichtzyklische Photophosphorylierung ist der Prozess der ATP-Synthese unter Verwendung von Lichtenergie durch nichtzyklische Elektronentransportkette der Photosynthese. An diesem Prozess sind zwei Arten von Photosystemen beteiligt, PS I und PS II. Die nichtcyclische Photophosphorylierung wird durch PS II initiiert. Es absorbiert Lichtenergie und setzt hochenergetische Elektronen frei. Wassermoleküle spalten sich in der Nähe des PS II durch Freisetzung von Protonen (H + -Ionen) und molekularem Sauerstoff aufgrund der absorbierten Energie. Hochenergetische Elektronen werden von einem Primärelektronenakzeptor akzeptiert und passieren Plastochinon (PQ), Cytochromkomplex und Plastocyanin (PC). Dann werden diese Elektronen vom PS I aufgenommen. Die vom PS I akzeptierten Elektronen werden erneut durch Elektronenakzeptoren geleitet und erreichen NADP +. Diese Elektronen verbinden sich mit H + und NADP +um NADPH zu bilden und die Elektronentransportkette zu beenden. Während der Elektronentransportkette wird die freigesetzte Energie zur Herstellung von ATP aus ADP verwendet. Da die Elektronen nicht zu PS II zurückgeführt werden, ist dieser Prozess als nichtcyclische Photophosphorylierung bekannt.
Im Vergleich zur cyclischen Photophosphorylierung ist die nichtcyclische Photophosphorylierung häufig und wird häufig bei allen Grünpflanzen, Algen und Cyanobakterien beobachtet. Es ist ein viraler Prozess für lebende Organismen, da dies der einzige Prozess ist, der molekularen Sauerstoff an die Umwelt abgibt.
Abbildung 02: Nichtcyclische Photophosphorylierung
Was ist der Unterschied zwischen cyclischer und nichtcyclischer Photophosphorylierung?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Cyclische vs nichtcyclische Photophosphorylierung |
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| Die zyklische Photophosphorylierung bezieht sich auf den Prozess, bei dem ATP während der zyklischen Elektronentransportkette der lichtabhängigen Photosynthese erzeugt wird. | Die nichtcyclische Photophosphorylierung bezieht sich auf den Prozess, bei dem ATP aus der nichtcyclischen Elektronentransportkette bei leichten Reaktionen der Photosynthese erzeugt wird. |
| Photosystem | |
| Nur ein Photosystem (PS I) ist an der cyclischen Photophosphorylierung beteiligt. | Das Photosystem I und II sind an der nichtcyclischen Photophosphorylierung beteiligt. |
| Art der Elektronentransportkette | |
| Elektronen bewegen sich in einer zyklischen Elektronentransportkette und kehren zum PS I zurück | Elektronen bewegen sich in nichtzyklischen Ketten. |
| Produkte | |
| Dabei wird nur ATP produziert. | Bei diesem Verfahren werden ATP, O 2 und NADPH hergestellt. |
| Wasser | |
| Während dieses Vorgangs wird kein Wasser gespalten. | Wasserspalten oder Photolysen. |
| Erzeugung von Sauerstoff | |
| Während der cyclischen Photophosphorylierung wird kein Sauerstoff erzeugt | Bei der nichtcyclischen Photophosphorylierung wird molekularer Sauerstoff erzeugt. |
| Erster Elektronendonor | |
| Der erste Elektronendonor ist PS I. | Wasser ist der erste Elektronendonor. |
| Erster Elektronenakzeptor | |
| Der endgültige Elektronenakzeptor ist PS I. | Der endgültige Elektronenakzeptor ist NADP + |
| Organismen | |
| Die zyklische Photophosphorylierung wird von bestimmten Bakterien gezeigt. | Nichtzyklische Photophosphorylierung ist bei Grünpflanzen, Algen und Cyanobakterien häufig. |
Zusammenfassung - Cyclische vs nichtcyclische Photophosphorylierung
ATP wird durch die während der Photosynthese absorbierte Lichtenergie erzeugt. Dieser Prozess ist als Photophosphorylierung bekannt. Die Photophosphorylierung kann über zwei Wege erfolgen, die als cyclische und nichtcyclische Photophosphorylierung bekannt sind. Während der zyklischen Photophosphorylierung wandern hochenergetische Elektronen in zyklischen Bewegungen durch Elektronenakzeptoren und setzen Energie frei, um ATP zu erzeugen. Während der nichtzyklischen Photophosphorylierung fließen hochenergetische Elektronen in Z-förmigen nichtzyklischen Bewegungen durch Elektronenakzeptoren. Freigegebene Elektronen kehren bei der nichtcyclischen Photophosphorylierung nicht zu denselben Photosystemen zurück. In beiden Prozessen wird ATP jedoch auf die gleiche Weise unter Verwendung der von der Elektronentransportkette freigesetzten potentiellen Energie erzeugt. Nichtcyclische Photophosphorylierung erzeugt ATP, O 2und NADPH, während die cyclische Photophosphorylierung nur ATP erzeugt. Beide Photosysteme sind an der nichtcyclischen Photophosphorylierung beteiligt, während nur ein Photosystem (PS I) an der cyclischen Photophosphorylierung beteiligt ist. Dies ist der Unterschied zwischen cyclischer und nichtcyclischer Photophosphorylierung.
