Belangrijkste verschil - Zuurstof versus anoxygene fotosynthese
Fotosynthese is een proces waarbij koolhydraten (glucose) uit water en kooldioxide worden gesynthetiseerd, waarbij gebruik wordt gemaakt van de energie van zonlicht door groene planten, algen en cyanobacteriën. Als gevolg van fotosynthese komt gasvormige zuurstof vrij in de omgeving. Het is een buitengewoon belangrijk proces voor het bestaan van leven op aarde. Fotosynthese kan worden onderverdeeld in twee categorieën, zoals zuurstofrijke en anoxygene fotosynthese op basis van het genereren van zuurstof. Het belangrijkste verschil tussen zuurstofrijke en anoxygene fotosynthese is dat zuurstofrijke fotosynthese moleculaire zuurstof genereert tijdens de synthese van suiker uit kooldioxide en water, terwijl anoxygene fotosynthese geen zuurstof genereert.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is zuurstoffotosynthese
3. Wat is anoxygene fotosynthese
4. Vergelijking zij aan zij - zuurstof versus anoxygene fotosynthese
5. Samenvatting
Wat is zuurstof fotosynthese?
De energie van zonlicht wordt door fotosynthese omgezet in chemische energie. Het licht wordt opgevangen door de groene pigmenten, chlorofyl genaamd, die in het bezit zijn van fotosynthetische organismen. Door deze geabsorbeerde energie te gebruiken, worden de chlorofylreactiecentra van de fotosystemen geëxciteerd en geven elektronen vrij die hoge energie bevatten. Deze hoogenergetische elektronen stromen via verschillende elektronendragers en zetten water en kooldioxide om in glucose en moleculaire zuurstof. De aangeslagen elektronen reizen in een niet-cyclische keten en eindigen bij de NADPH. Vanwege het genereren van moleculaire zuurstof staat dit proces bekend als oxygenische fotosynthese en ook wel niet-cyclische fotofosforylering genoemd.
Zuurstof fotosynthese heeft twee fotosystemen genaamd PS I en PS II. Deze twee fotosynthetische apparaten bevatten twee reactiecentra P700 en P680. Bij absorptie van licht wordt het reactiecentrum P680 geëxciteerd en geeft het elektronen met hoge energie vrij. Deze elektronen reizen via verschillende elektronendragers en geven wat energie vrij en worden overgedragen aan P700. P700 raakt opgewonden door deze energie en geeft elektronen met hoge energie vrij. Deze elektronen stromen weer door verschillende dragers en bereiken uiteindelijk de terminale elektronenacceptor NADP + en worden reducerend vermogen NADPH. Het watermolecuul hydrolyseert nabij PS II en geeft elektronen af en maakt moleculaire zuurstof vrij. Tijdens de elektronentransportketen wordt proton-aandrijfkracht gecreëerd en deze wordt gebruikt om ATP uit ADP te synthetiseren.
Zuurstof fotosynthese is buitengewoon belangrijk omdat het het proces is dat verantwoordelijk is voor de transformatie van de primitieve anoxygene atmosfeer van de aarde naar een zuurstofrijke atmosfeer.
Figuur 01: Oxygene fotosynthese
Wat is anoxygene fotosynthese?
Anoxygene fotosynthese is het proces waarbij lichtenergie wordt omgezet in chemische energie zonder moleculaire zuurstof als bijproduct te genereren. Dit proces wordt gezien in verschillende bacteriegroepen zoals paarse bacteriën, groene zwavel- en niet-zwavelbacteriën, heliobacteriën en acidobacteriën. Zonder zuurstof te genereren, wordt ATP geproduceerd door deze bacteriegroepen. Water wordt niet gebruikt als de eerste elektronendonor bij anoxygene fotosynthese. Daarom wordt tijdens dit proces geen zuurstof gegenereerd. Er is slechts één fotosysteem betrokken bij anoxygene fotosynthese. Vandaar dat elektronen in een cyclische keten worden getransporteerd en teruggevoerd naar hetzelfde fotosysteem. Daarom wordt anoxygene fotosynthese ook wel cyclische fotofosforylering genoemd.
Anoxygene fotosynthese is afhankelijk van bacteriochlorofylen, in tegenstelling tot chlorofylen die worden gebruikt bij oxygenische fotosynthese. Paarse bacteriën bezitten fotosysteem I met P870-reactiecentrum. Bij dit proces zijn verschillende elektronenacceptoren betrokken, zoals bacteriopheophytine.
Figuur 02: Anoxygene fotosynthese
Wat is het verschil tussen zuurstof- en anoxygene fotosynthese?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Zuurstof versus anoxygene fotosynthese |
|
| Zuurstof fotosynthese is het proces dat lichtenergie omzet in chemische energie door bepaalde fotoautotrofen door moleculaire zuurstof te genereren. | Anoxygene fotosynthese is het proces dat lichtenergie omzet in chemische energie door bepaalde bacteriën zonder moleculaire zuurstof te genereren. |
| Genereren van zuurstof | |
| Zuurstof komt vrij als bijproduct. | Er wordt geen zuurstof afgegeven of gegenereerd. |
| Organismen | |
| Oxygene fotosynthese wordt aangetoond door cyanobacteriën, algen en groene planten. | Anoxygene fotosynthese wordt voornamelijk aangetoond door paarse bacteriën, groene zwavel- en niet-zwavelbacteriën, heliobacteriën en acidobacteriën. |
| Elektronentransportketen | |
| Elektronen reizen via verschillende elektronendragers. | Het vindt plaats via een cyclische fotosynthetische elektronenketen. |
| Water als elektronendonor | |
| Water wordt gebruikt als de eerste elektronendonor. | Water wordt niet gebruikt als elektronendonor. |
| Fotosysteem | |
| Fotosysteem I en II zijn betrokken bij zuurstofrijke fotosynthese | Fotosysteem II is niet aanwezig bij anoxygene fotosynthese |
| Genereren van NADPH (reducerend vermogen) | |
| NADPH wordt gegenereerd tijdens de fotosynthese door zuurstof. | NADPH wordt niet gegenereerd omdat elektronen teruggaan naar het systeem. Vandaar dat het reducerend vermogen wordt verkregen uit andere reacties. |
Samenvatting - Zuurstof versus anoxygene fotosynthese
Fotosynthese is het proces waarbij lichtenergie wordt omgezet in chemische energie door fotosynthetische organismen. Het kan op twee manieren gebeuren: zuurstofrijke fotosynthese en anoxygene fotosynthese. Zuurstof fotosynthese is het fotosynthetische proces dat moleculaire zuurstof aan de atmosfeer afgeeft en het wordt gezien in groene planten, aglae en cyanobacteriën die chlorofyl bezitten. Anoxygene fotosynthese is een fotosynthetisch proces dat geen moleculaire zuurstof genereert en wordt gebruikt door bepaalde bacteriegroepen die bacteriochlorofyl bezitten. Het verschil tussen zuurstofrijke en anoxygene fotosynthese hangt dus voornamelijk af van de generatie van zuurstof.
