Sleutelverskil – Sikliese vs niesikliese fotofosforilering
Fotofosforilering of fotosintetiese fosforilering is 'n proses waarin ATP geproduseer word tydens die ligafhanklike reaksies van fotosintese. 'n Fosfaatgroep word by ADP gevoeg om ATP te vorm, deur gebruik te maak van die proton-dryfkrag wat tydens die sikliese en niesikliese elektronvervoerkettings van fotosintese gegenereer word. Die energie word deur die sonlig verskaf om die prosesse te inisieer en ATP-sintese vind plaas op ATPase-komplekse wat in die tilakoïedmembrane van die chloroplaste geleë is. ATP-sintese tydens die sikliese elektronvloei van anoksigeniese fotosintese staan bekend as sikliese fotofosforilering. ATP-produksie tydens die niesikliese elektronvloei van suurstoffotosintese staan bekend as niesikliese fotofosforilering. Dit is die sleutelverskil tussen sikliese en niesikliese fotofosforilering.
Wat is sikliese fotofosforilering?
Sikliese fosforilering is 'n proses wat ATP vanaf ADP produseer tydens die ligafhanklike sikliese elektronvervoerketting van fotosintese. Fotosisteem I is by hierdie proses betrokke. Wanneer chlorofille van PS I ligenergie absorbeer, word hoë-energie-elektrone uit die P700-reaksiesentrum vrygestel. Hierdie elektrone word deur 'n primêre elektronaanvaarder aanvaar en beweeg dan via verskeie elektronaannemers soos ferredoksien (Fd), plastokinoon (PQ), sitochroomkompleks en plastosianien (PC). Uiteindelik keer hierdie elektrone terug na P700 nadat hulle deur 'n sikliese beweging gegaan het. Wanneer elektrone afdraand deur elektrondraers beweeg, stel hulle potensiële energie vry. Hierdie energie word gebruik om ATP vanaf ADP te produseer deur ATP sintase-ensiem. Gevolglik staan hierdie proses bekend as sikliese fotofosforilering.
PS II is nie betrokke by sikliese fotofosforilering nie. Water is dus nie by hierdie proses betrokke nie; as gevolg hiervan genereer sikliese fotofosforilering nie molekulêre suurstof as 'n neweproduk nie. Aangesien die elektrone na die PS I terugkeer, word geen reduseerkrag gegenereer (geen NADPH) tydens die sikliese fotofosforilering nie.
Figuur 01: Sikliese fotofosforilering
Wat is niesikliese fotofosforilering?
Niesikliese fotofosforilering is die proses van ATP-sintese wat ligenergie gebruik deur niesikliese elektrontransportketting van fotosintese. Twee tipes fotosisteme is betrokke by hierdie proses genaamd PS I en PS II. Niesikliese fotofosforilering word deur PS II geïnisieer. Dit absorbeer ligenergie en stel hoë-energie-elektrone vry. Watermolekules verdeel naby die PS II deur protone (H+ ione) en molekulêre suurstof vry te stel as gevolg van die geabsorbeerde energie. Hoë-energie-elektrone word deur 'n primêre elektronaannemer aanvaar en gaan deur plastokinoon (PQ), sitochroomkompleks en plastosianien (PC). Dan word daardie elektrone deur die PS I opgeneem. Die aanvaarde elektrone deur PS I word weer deur elektronaannemers gevoer en bereik NADP+ Hierdie elektrone kombineer met H+en NADP+ om NADPH te vorm en die elektronvervoerketting te beëindig. Tydens die elektronvervoerketting word die vrygestelde energie gebruik om ATP uit ADP te produseer. Aangesien die elektrone nie na PS II teruggekeer word nie, staan hierdie proses bekend as niesikliese fotofosforilering.
In vergelyking met die sikliese fotofosforilering, is niesikliese fotofosforilering algemeen en word wyd in alle groen plante, alge en sianobakterieë waargeneem. Dit is 'n virale proses vir lewende organismes aangesien dit die enigste proses is wat molekulêre suurstof aan die omgewing vrystel.
Figuur 02: Niesikliese fotofosforilering
Wat is die verskil tussen sikliese en niesikliese fotofosforilering?
Sikliese vs niesikliese fotofosforilering |
|
| Sikliese fotofosforilering verwys na die proses wat ATP produseer tydens die sikliese elektronvervoerketting van ligafhanklike fotosintese. | Nie-sikliese fotofosforilering verwys na die proses wat ATP vanaf niesikliese elektronvervoerketting in ligreaksies van fotosintese produseer. |
| Fotostelsel | |
| Slegs een fotosisteem (PS I) is betrokke by sikliese fotofosforilering. | Fotostelsel I en II is betrokke by niesikliese fotofosforilering. |
| Aard van die elektronvervoerketting | |
| Elektrone reis in 'n sikliese elektronvervoerketting en keer terug na die PS I | Elektrone beweeg in niesikliese kettings. |
| Products | |
| Slegs ATP word in hierdie proses geproduseer. | ATP, O2 en NADPH word in hierdie proses vervaardig. |
| Water | |
| Water word nie tydens hierdie proses verdeel nie. | Water verdeel of fotolyseer. |
| Generasie van suurstof | |
| Suurstof word nie tydens sikliese fotofosforilering gegenereer nie | Molekulêre suurstof word gegenereer in niesikliese fotofosforilering. |
| Eerste elektronskenker | |
| Die eerste elektronskenker is PS I. | Water is die eerste elektronskenker. |
| Eerste elektronaannemer | |
| Die finale elektronaannemer is PS I. | Die finale elektronaannemer is NADP+ |
| Organismes | |
| Sikliese fotofosforilering word deur sekere bakterieë getoon. | Niesikliese fotofosforilering is algemeen in groen plante, alge en sianobakterieë. |
Opsomming – Sikliese vs niesikliese fotofosforilering
ATP word geproduseer deur die ligenergie wat tydens fotosintese geabsorbeer word. Hierdie proses staan bekend as fotofosforilering. Fotofosforilering kan gebeur via twee weë bekend as sikliese en niesikliese fotofosforilering. Tydens sikliese fotofosforilering beweeg hoë-energie-elektrone deur elektronontvangers in sikliese bewegings en stel energie vry om ATP te produseer. Tydens niesikliese fotofosforilering vloei hoë-energie-elektrone deur elektronontvangers in Z-vormige niesikliese bewegings. Vrygestelde elektrone keer nie terug na dieselfde fotosisteme in niesikliese fotofosforilering nie. In beide prosesse word ATP egter op dieselfde manier geproduseer deur die potensiële energie wat deur die elektronvervoerketting vrygestel word, te gebruik. Niesikliese fotofosforilering produseer ATP, O2, en NADPH terwyl sikliese fotofosforilering slegs ATP produseer. Beide fotosisteme is betrokke by niesikliese fotofosforilering terwyl slegs een fotosisteem (PS I) by sikliese fotofosforilering betrokke is. Dit is die verskil tussen sikliese en niesikliese fotofosforilering.
