Belangrijkste verschil - Cyclische versus niet-cyclische fotofosforylering

Tijdens de lichtreactie van fotosynthese worden de hoogenergetische elektronen geproduceerd door het opvangen van lichtenergie door de fotosystemen. Deze elektronen met hoge energie worden uit de fotosystemen verdreven en worden door een reeks moleculaire complexen geleid die bekend staan ​​als elektronentransportsysteem (ETS), waarbij ATP wordt gesynthetiseerd. Dit proces wordt de fotofosforylering genoemd. De twee soorten fotofosforylering zijn cyclische en niet-cyclische fosforylering. Cyclische fotofosforylering vindt plaats tijdens anoxygene fotosynthese, terwijl niet-cyclische fotofosforylering optreedt bij oxygenische fotosynthese. De grootste verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering is dat: bij cyclische fotofosforylering bewegen de elektronen in een cirkelvormig patroon, terwijl bij niet-cyclische fotofosforylering de elektronen in een lineair patroon bewegen.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is cyclische fotofosforylering? - Definitie, mechanisme, betekenis 2. Wat is niet-cyclische fotofosforylering? - Definitie, mechanisme, betekenis 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: cyclische fotofosforylering, elektronentransportsysteem (ETS), NADP, niet-cyclische fotofosforylering, zuurstof, PS I, PS II

Wat is cyclische fotofosforylering?

Cyclische fotofosforylering verwijst naar de synthese van ATP tijdens de lichtreactie van fotosynthese, koppeling aan een cyclische passage van elektronen van en naar fotosysteem I (P700). Er is dus slechts een enkel type fotosysteem betrokken bij cyclische fotofosforylering. De uitgedreven elektronen met hoge energie passeren de ETS en keren terug naar de P700. Vandaar dat NADP⁺ wordt niet gebruikt als de uiteindelijke elektronenacceptor. Aangezien fotosysteem II niet wordt gebruikt tijdens cyclische fotofosforylering, wordt er geen zuurstof geproduceerd bij de cyclische fotofosforylering. Cyclische fotofosforylering wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Cyclische fotofosforylering

Over het algemeen vindt cyclische fotofosforylering plaats in fotosynthetische bacteriën zoals groene zwavel- en niet-zwavelbacteriën, paarse bacteriën, heliobacteriën en acidobacteriën. Wanneer de ATP-toevoer daalt en onder hoge NADPH-concentraties, verschuiven chloroplasten ook naar cyclische fotofosforylering.

Wat is niet-cyclische fotofosforylering?

Niet-cyclische fotofosforylering verwijst naar de synthese van ATP tijdens de lichtreactie van fotosynthese waarbij een elektronendonor vereist is en zuurstof wordt geproduceerd als bijproduct. Zowel fotosysteem I (P700) als fotosysteem II (P680) worden gebruikt bij niet-cyclische fotofosforylering. De hoge energie-elektronen die uit P680 worden verdreven, passeren de ETS en keren terug naar P700. Bij P700 worden deze elektronen opgenomen door NADP⁺, producerende NADPH. Bij P680 vindt fotolyse plaats, waarbij water wordt gesplitst om de vrijgekomen elektronen van P680 te vervangen. Tijdens dit proces wordt zuurstof geproduceerd als bijproduct. De niet-cyclische fotofosforylering wordt getoond in figuur 2.

Figuur 2: Niet-cyclische fotofosforylering

Over het algemeen vindt niet-cyclische fotofosforylering plaats in planten, algen en cyanobacteriën. Tijdens niet-cyclische fotofosforylering worden zowel ATP als NADPH geproduceerd.

Overeenkomsten tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering

Verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering

Definitie

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering verwijst naar de synthese van ATP tijdens de lichtreactie van fotosynthese, koppeling aan een cyclische doorgang van elektronen van en naar P700.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering verwijst naar de synthese van ATP tijdens de lichtreactie van fotosynthese waarbij een elektronendonor nodig is en zuurstof wordt geproduceerd als bijproduct.

Voorval

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering vindt plaats in geïsoleerde chloroplasten en fotosynthetische bacteriën.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering komt voor in planten, algen en cyanobacteriën.

Type fotosynthese

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering vindt plaats bij anoxygene fotosynthese.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering vindt plaats bij oxygenische fotosynthese.

Elektronenbeweging

Cyclische fotofosforylering: Elektronen bewegen in een cyclisch patroon in cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Elektronen bewegen in een lineair patroon in niet-cyclische fotofosforylering.

Fotosystemen

Cyclische fotofosforylering: Alleen fotosysteem I is betrokken bij de cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Beide fotosystemen I en II zijn betrokken bij de niet-cyclische fotofosforylering.

Elektronen eerst verdreven uit

Cyclische fotofosforylering: Elektronen worden eerst verdreven uit het reactiecentrum van PS I in cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Elektronen worden eerst verdreven uit het reactiecentrum van PS II in niet-cyclische fotofosforylering.

Het lot van de elektronen

Cyclische fotofosforylering: Elektronen keren terug naar de P700 nadat ze door ETS zijn gegaan in cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Elektronen keren terug naar het reactiecentrum van P680 en worden geaccepteerd door NADP⁺ bij niet-cyclische fotofosforylering.

Laatste elektronenacceptor

Cyclische fotofosforylering: De uiteindelijke elektronenacceptor van de cyclische fotofosforylering is P700.

Niet-cyclische fotofosforylering: De laatste elektronenacceptor van de niet-cyclische fotofosforylering is NADP⁺.

fotolyse

Cyclische fotofosforylering: Fotolyse komt niet voor bij cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Fotolyse vindt plaats bij niet-cyclische fotofosforylering.

Zuurstof

Cyclische fotofosforylering: Zuurstof wordt niet geproduceerd in cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Zuurstof wordt geproduceerd in niet-cyclische fotofosforylering.

Resultaat

Cyclische fotofosforylering: Alleen ATP wordt geproduceerd bij cyclische fotofosforylering.

Niet-cyclische fotofosforylering: Zowel ATP als gereduceerde co-enzymen worden geproduceerd bij niet-cyclische fotofosforylering.

Effect van licht

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering vindt plaats bij lage lichtintensiteit.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering vindt plaats bij een hogere lichtintensiteit.

Anaëroob/aëroob

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering vindt voornamelijk plaats onder anaërobe omstandigheden.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering vindt voornamelijk plaats onder aerobe omstandigheden.

remming

Cyclische fotofosforylering: Cyclische fotofosforylering kan niet worden geremd door Diuron.

Niet-cyclische fotofosforylering: Niet-cyclische fotofosforylering wordt geremd door Diuron.

Conclusie

Cyclische en niet-cyclische fotofosforylering zijn de twee mechanismen van fotofosforylering die optreden tijdens de lichtreactie van fotosynthese. Cyclische fotofosforylering vindt plaats in fotosynthetische bacteriën tijdens anoxygene fotosynthese. Niet-cyclische fotofosforylering vindt plaats in planten, algen en cyanobacteriën tijdens oxygenische fotosynthese. Elektronen bewegen in een cyclus tijdens cyclische fotofosforylering, terwijl ze niet worden gerecycled bij niet-cyclische fotofosforylering. Het belangrijkste verschil tussen cyclische en niet-cyclische fotofosforylering is hun beweging van elektronen.

Verwijzing:

1. "Cyclische versus niet-cyclische elektronenstroom." Mandeville High School, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Thylakoid-membraan 3" door Somepics - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Cyclische fotofosforylering" door David Berard - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia