Διαφορά μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
Κύρια διαφορά – Κυκλική έναντι μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
Κατά τη διάρκεια της φωτοαντίδρασης της φωτοσύνθεσης, τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας παράγονται από τη σύλληψη της φωτεινής ενέργειας από τα φωτοσυστήματα. Αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας αποβάλλονται από τα φωτοσυστήματα και διέρχονται μέσω μιας σειράς μοριακών συμπλεγμάτων γνωστών ως σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων (ETS), συνθέτοντας ATP. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως φωτοφωσφορυλίωση. Οι δύο τύποι φωτοφωσφορυλίωσης είναι η κυκλική και η μη κυκλική φωσφορυλίωση. Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της ανοξυγονικής φωτοσύνθεσης ενώ η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση εμφανίζεται στην οξυγονική φωτοσύνθεση. Η κύρια διαφορά μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης είναι ότι στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση, τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κυκλικό σχέδιο ενώ, στη μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση, τα ηλεκτρόνια κινούνται με γραμμικό σχέδιο .
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση
– Ορισμός, Μηχανισμός, Σημασία
2. Τι είναι η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση
– Ορισμός, Μηχανισμός, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Κυκλική Φωτοφωσφορυλίωση, Σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων (ETS), NADP, Μη κυκλική Φωτοφωσφορυλίωση, Οξυγόνο, PS I, PS II
Τι είναι η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση
Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση αναφέρεται στη σύνθεση του ATP κατά τη διάρκεια της αντίδρασης φωτός της φωτοσύνθεσης, η σύζευξη με μια κυκλική διέλευση ηλεκτρονίων προς και από το φωτοσύστημα I (P700). Έτσι, μόνο ένας τύπος φωτοσυστήματος εμπλέκεται στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση. Τα αποβαλλόμενα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας περνούν μέσα από το ETS και επιστρέφουν πίσω στο P700. Ως εκ τούτου, το NADP δεν χρησιμοποιείται ως ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων. Καθώς το φωτοσύστημα II δεν χρησιμοποιείται κατά την κυκλική φωτοφωσφορυλίωση, δεν παράγεται οξυγόνο στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση. Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση φαίνεται στο σχήμα 1.
Εικόνα 1:Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση
Γενικά, η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα σε φωτοσυνθετικά βακτήρια όπως βακτήρια πράσινου θείου και μη θείου, μωβ βακτήρια, ηλιοβακτήρια και οξέα βακτήρια. Όταν η παροχή ATP πέφτει και κάτω από υψηλές συγκεντρώσεις NADPH, οι χλωροπλάστες μετατοπίζονται επίσης σε κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Τι είναι η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση
Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση αναφέρεται στη σύνθεση του ATP κατά τη διάρκεια της αντίδρασης φωτός της φωτοσύνθεσης όπου απαιτείται δότης ηλεκτρονίων και παράγεται οξυγόνο ως υποπροϊόν. Τόσο το φωτοσύστημα I (P700) όσο και το φωτοσύστημα II (P680) χρησιμοποιούνται στη μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση. Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που αποβάλλονται από το P680 περνούν από το ETS και επιστρέφουν στο P700. Στο P700, αυτά τα ηλεκτρόνια προσλαμβάνονται από το NADP, παράγοντας NADPH. Στο P680, λαμβάνει χώρα φωτόλυση, διασπώντας το νερό για να αντικαταστήσει τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια του P680. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το οξυγόνο παράγεται ως υποπροϊόν. Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση φαίνεται στο σχήμα 2 .
Εικόνα 2:Μη κυκλική Φωτοφωσφορυλίωση
Γενικά, η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση εμφανίζεται σε φυτά, φύκια και κυανοβακτήρια. Κατά τη μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση, παράγονται τόσο ATP όσο και NADPH.
Ομοιότητες μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
- Τόσο η κυκλική όσο και η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της φωτοαντίδρασης της φωτοσύνθεσης.
- Η κυκλική και η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση είναι δύο τύποι ETS.
- Τόσο η κυκλική όσο και η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση εξαρτώνται από το φως.
- Τόσο η κυκλική όσο και η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση παράγουν ATP.
Διαφορά μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης
Ορισμός
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση αναφέρεται στη σύνθεση του ATP κατά τη διάρκεια της αντίδρασης φωτός της φωτοσύνθεσης, η σύζευξη με μια κυκλική διέλευση ηλεκτρονίων προς και από το P700.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση αναφέρεται στη σύνθεση του ATP κατά τη διάρκεια της αντίδρασης φωτός της φωτοσύνθεσης στην οποία απαιτείται δότης ηλεκτρονίων και παράγεται οξυγόνο ως υποπροϊόν.
Εμφάνιση
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα σε απομονωμένους χλωροπλάστες και φωτοσυνθετικά βακτήρια.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση εμφανίζεται σε φυτά, φύκια και κυανοβακτήρια.
Τύπος Φωτοσύνθεσης
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα στην ανοξυγονική φωτοσύνθεση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα στην οξυγονική φωτοσύνθεση.
Κίνηση ηλεκτρονίων
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια κινούνται με κυκλικό μοτίβο στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια κινούνται γραμμικά σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Φωτοσυστήματα
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Μόνο το φωτοσύστημα I εμπλέκεται στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Και τα δύο φωτοσυστήματα I και II εμπλέκονται στη μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Τα ηλεκτρόνια που αποβλήθηκαν πρώτα από
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια αποβάλλονται πρώτα από το κέντρο αντίδρασης του PS I σε κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια αποβάλλονται πρώτα από το κέντρο αντίδρασης του PS II σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Η μοίρα των ηλεκτρονίων
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στο P700 αφού περάσουν από το ETS σε κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στο κέντρο αντίδρασης του P680 και γίνονται αποδεκτά με μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση NADPin.
Τελικός αποδέκτης ηλεκτρονίων
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων της κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης είναι P700.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων της μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης είναι το NADP.
Φωτόλυση
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η φωτόλυση δεν λαμβάνει χώρα στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η φωτόλυση λαμβάνει χώρα σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Οξυγόνο
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Το οξυγόνο δεν παράγεται στην κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Το οξυγόνο παράγεται σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Αποτέλεσμα
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Μόνο το ATP παράγεται σε κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Τόσο το ATP όσο και τα ανηγμένα συνένζυμα παράγονται σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Επίδραση φωτός
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα υπό χαμηλή ένταση φωτός.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα κάτω από υψηλότερη ένταση φωτός.
Αναερόβια/Αερόβια
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση συμβαίνει κυρίως σε αναερόβιες συνθήκες.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση συμβαίνει κυρίως σε αερόβιες συνθήκες.
Αναστολή
Κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση δεν μπορεί να ανασταλεί από το Diuron.
Μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση: Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση αναστέλλεται από το Diuron.
Συμπέρασμα
Η κυκλική και η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση είναι οι δύο μηχανισμοί φωτοφωσφορυλίωσης που συμβαίνουν κατά την αντίδραση φωτός της φωτοσύνθεσης. Η κυκλική φωτοφωσφορυλίωση συμβαίνει στα φωτοσυνθετικά βακτήρια κατά τη διάρκεια της ανοξυγονικής φωτοσύνθεσης. Η μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση συμβαίνει σε φυτά, φύκια και κυανοβακτήρια κατά τη διάρκεια της οξυγονικής φωτοσύνθεσης. Τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κύκλο κατά την κυκλική φωτοφωσφορυλίωση ενώ δεν ανακυκλώνονται σε μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση. Η κύρια διαφορά μεταξύ κυκλικής και μη κυκλικής φωτοφωσφορυλίωσης είναι η κίνηση των ηλεκτρονίων τους.
Αναφορά:
1. "Κυκλική έναντι μη κυκλικής ροής ηλεκτρονίων." Λύκειο Mandeville , Διαθέσιμο εδώ.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. «Thylakoid membrane 3» By Somepics – Own work (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. «Cyclic Photophosphorylation» By David Berard – Own work (CC0) via Commons Wikimedia
