Belangrijkste verschil - Cyclische versus niet-cyclische fotofosforylering
Fotofosforylering of fotosynthetische fosforylering is een proces waarbij ATP wordt geproduceerd tijdens de lichtafhankelijke reacties van fotosynthese. Een fosfaatgroep wordt aan ADP toegevoegd om ATP te vormen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de proton-aandrijfkracht die wordt gegenereerd tijdens de cyclische en niet-cyclische elektronentransportketens van fotosynthese. De energie wordt geleverd door het zonlicht om de processen op gang te brengen en ATP-synthese vindt plaats op ATPase-complexen in de thylakoïdmembranen van de chloroplasten. ATP-synthese tijdens de cyclische elektronenstroom van anoxygene fotosynthese staat bekend als cyclische fotofosforylering. ATP-productie tijdens de niet-cyclische elektronenstroom van oxygene fotosynthese staat bekend als niet-cyclische fotofosforylering. Dit is het belangrijkste verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is cyclische fotofosforylering
3. Wat is niet-cyclische fotofosforylering
4. Vergelijking zij aan zij - Cyclische versus niet-cyclische fotofosforylering
5. Samenvatting
Wat is cyclische fotofosforylering?
Cyclische fosforylering is een proces dat ATP produceert uit ADP tijdens de lichtafhankelijke cyclische elektronentransportketen van fotosynthese. Photosystem I is bij dit proces betrokken. Wanneer chlorofylen van PS I lichtenergie absorberen, komen er hoogenergetische elektronen vrij uit het P700-reactiecentrum. Deze elektronen worden geaccepteerd door een primaire elektronenacceptor en reizen vervolgens via verschillende elektronenacceptoren zoals ferredoxine (Fd), plastoquinone (PQ), cytochroomcomplex en plastocyanine (PC). Ten slotte keren deze elektronen terug naar P700 nadat ze een cyclische beweging hebben doorgemaakt. Wanneer elektronen bergafwaarts reizen door elektronendragers, geven ze potentiële energie vrij. Deze energie wordt gebruikt om ATP uit ADP te produceren door ATP-synthase-enzym. Daarom staat dit proces bekend als cyclische fotofosforylering.
PS II is niet betrokken bij cyclische fotofosforylering. Daarom is water niet bij dit proces betrokken; als resultaat genereert cyclische fotofosforylering geen moleculaire zuurstof als bijproduct. Omdat de elektronen terugkeren naar de PS I, wordt er geen reducerend vermogen gegenereerd (geen NADPH) tijdens de cyclische fotofosforylering.
Figuur 01: Cyclische fotofosforylering
Wat is niet-cyclische fotofosforylering?
Niet-cyclische fotofosforylering is het proces van ATP-synthese met behulp van lichtenergie door niet-cyclische elektronentransportketen van fotosynthese. Bij dit proces zijn twee soorten fotosystemen betrokken, genaamd PS I en PS II. Niet-cyclische fotofosforylering wordt geïnitieerd door PS II. Het absorbeert lichtenergie en geeft hoogenergetische elektronen af. Watermoleculen splitsen zich in de buurt van het PS II door protonen (H + -ionen) en moleculaire zuurstof vrij te geven vanwege de geabsorbeerde energie. Hoogenergetische elektronen worden geaccepteerd door een primaire elektronenacceptor en passeren plastoquinon (PQ), cytochroomcomplex en plastocyanine (PC). Vervolgens worden die elektronen opgenomen door de PS I. De geaccepteerde elektronen door PS I worden weer door elektronenacceptoren geleid en bereiken NADP +. Deze elektronen combineren met H + en NADP +om NADPH te vormen en de elektronentransportketen te beëindigen. Tijdens de elektronentransportketen wordt de vrijgekomen energie gebruikt om ATP uit ADP te produceren. Omdat de elektronen niet worden teruggevoerd naar PS II, staat dit proces bekend als niet-cyclische fotofosforylering.
Vergeleken met de cyclische fotofosforylering is niet-cyclische fotofosforylering gebruikelijk en wordt algemeen waargenomen in alle groene planten, algen en cyanobacteriën. Het is een viraal proces voor levende organismen, aangezien dit het enige proces is dat moleculaire zuurstof aan de omgeving afgeeft.
Figuur 02: niet-cyclische fotofosforylering
Wat is het verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Cyclische versus niet-cyclische fotofosforylering |
|
| Cyclische fotofosforylering verwijst naar het proces dat ATP produceert tijdens de cyclische elektronentransportketen van lichtafhankelijke fotosynthese. | Niet-cyclische fotofosforylering verwijst naar het proces dat ATP produceert uit niet-cyclische elektronentransportketen in lichte reacties van fotosynthese. |
| Fotosysteem | |
| Slechts één fotosysteem (PS I) is betrokken bij cyclische fotofosforylering. | Fotosysteem I en II zijn betrokken bij niet-cyclische fotofosforylering. |
| Aard van de elektronentransportketen | |
| Elektronen reizen in een cyclische elektronentransportketen en keren terug naar de PS I | Elektronen reizen in niet-cyclische ketens. |
| Producten | |
| Bij dit proces wordt alleen ATP geproduceerd. | ATP, O 2 en NADPH worden in dit proces geproduceerd. |
| Water | |
| Water wordt tijdens dit proces niet gesplitst. | Water splitst of fotolyseert. |
| Genereren van zuurstof | |
| Tijdens cyclische fotofosforylering wordt geen zuurstof gegenereerd | Moleculaire zuurstof wordt gegenereerd bij niet-cyclische fotofosforylering. |
| Eerste elektronendonor | |
| De eerste elektronendonor is PS I. | Water is de eerste elektronendonor. |
| Eerste elektronenacceptor | |
| De laatste elektronenacceptor is PS I. | De laatste elektronenacceptor is NADP + |
| Organismen | |
| Cyclische fotofosforylering wordt door bepaalde bacteriën aangetoond. | Niet-cyclische fotofosforylering komt veel voor bij groene planten, algen en cyanobacteriën. |
Samenvatting - Cyclische versus niet-cyclische fotofosforylering
ATP wordt geproduceerd door de lichtenergie die wordt geabsorbeerd tijdens fotosynthese. Dit proces staat bekend als fotofosforylering. Fotofosforylering kan plaatsvinden via twee routes die bekend staan als cyclische en niet-cyclische fotofosforylering. Tijdens cyclische fotofosforylering reizen hoogenergetische elektronen door elektronenacceptoren in cyclische bewegingen en geven energie vrij om ATP te produceren. Tijdens niet-cyclische fotofosforylering stromen hoogenergetische elektronen door elektronenacceptoren in Z-vormige niet-cyclische bewegingen. Vrijgekomen elektronen keren niet terug naar dezelfde fotosystemen bij niet-cyclische fotofosforylering. In beide processen wordt ATP echter op dezelfde manier geproduceerd met behulp van de potentiële energie die vrijkomt door de elektronentransportketen. Niet-cyclische fotofosforylering produceert ATP, O 2, en NADPH terwijl cyclische fotofosforylering alleen ATP produceert. Beide fotosystemen zijn betrokken bij niet-cyclische fotofosforylering, terwijl slechts één fotosysteem (PS I) betrokken is bij cyclische fotofosforylering. Dit is het verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering.
