Skillnad mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering

Huvudskillnad - cyklisk mot icke-cyklisk fotofosforylering

Under ljusreaktionen av fotosyntes produceras högenergielektronerna genom att fånga ljusenergi av fotosystemen. Dessa högenergielektroner utvisas från fotosystemen och förs genom en serie molekylära komplex som kallas elektrontransportsystem (ETS), syntetiserande av ATP. Denna process kallas fotofosforyleringen. De två typerna av fotofosforylering är cyklisk och icke-cyklisk fosforylering. Cyklisk fotofosforylering sker under anoxigen fotosyntes medan icke-cyklisk fotofosforylering uppträder vid oxygenisk fotosyntes. De huvudskillnad mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering är det Vid cyklisk fotofosforylering rör elektronerna i ett cirkulärt mönster medan elektronerna i icke-cyklisk fotofosforylering rör sig i ett linjärt mönster. 

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är cyklisk fotofosforylering
     - Definition, Mekanism, Betydelse
2. Vad är icke-cyklisk fotofosforylering
     - Definition, Mekanism, Betydelse
3. Vad är likheterna mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: cyklisk fotofosforylering, elektrontransportsystem (ETS), NADP, icke-cyklisk fotofosforylering, syre, PS I, PS II

Vad är cyklisk fotofosforylering

Cyklisk fotofosforylering hänför sig till syntesen av ATP under ljusreaktionen av fotosyntes, koppling till en cyklisk passage av elektroner till och från fotosystem I (P700). Således är endast en enda typ av fotosystem inblandad i cyklisk fotofosforylering. De utskjutna högenerginelektronerna passerar genom ETS och återvänder till P700. Därför NADP⁺ används inte som den sista elektronacceptorn. Eftersom fotosystem II inte används under cyklisk fotofosforylering, produceras inget syre i den cykliska fotofosforyleringen. Cyklisk fotofosforylering visas i Figur 1.

Figur 1: Cyklisk fotofosforylering

Generellt sker cyklisk fotofosforylering i fotosyntetiska bakterier såsom grön svavel- och icke-svavelbakterier, lila bakterier, helibakterier och syrabakterier. När ATP-tillförseln sjunker och under höga NADPH-koncentrationer, övergår kloroplaster också till cyklisk fotofosforylering.

Vad är icke-cyklisk fotofosforylering

Noncyklisk fotofosforylering hänför sig till syntesen av ATP under ljusreaktionen av fotosyntes där en elektrondonator krävs och syre framställs som en biprodukt. Både fotosystem I (P700) och fotosystem II (P680) används i icke-cyklisk fotofosforylering. De höga energielektronerna som utvisas från P680 passerar genom ETS och återgår till P700. Vid P700 tas dessa elektroner upp av NADP⁺, producerar NADPH. Vid P680 sker fotolys, splittring av vatten för att ersätta de frigjorda elektronerna av P680. Under denna process produceras syre som en biprodukt. Den icke-cykliska fotofosforyleringen visas i figur 2.

Figur 2: Noncyklisk fotofosforylering

Generellt sker icke-cyklisk fotofosforylering i växter, alger och cyanobakterier. Under icke-cyklisk fotofosforylering produceras både ATP och NADPH.

Likheter mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering

• Både cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering inträffar under ljusreaktionen av fotosyntes.
• Cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering är två typer av ETS.
• Både cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering är ljusberoende.
• Både cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering alstrar ATP.

Skillnad mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering

Definition

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering hänför sig till syntesen av ATP under ljusreaktionen av fotosyntes, koppling till en cyklisk passage av elektroner till och från P700.

Noncyklisk fotofosforylering: Icke-cyklisk fotofosforylering hänför sig till syntesen av ATP under ljusreaktionen av fotosyntes, i vilken en elektrondonator krävs och syre framställs som en biprodukt.

Förekomst

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering sker i isolerade kloroplaster och fotosyntetiska bakterier.

Noncyklisk fotofosforylering: Noncyklisk fotofosforylering sker i växter, alger och cyanobakterier.

Typ av fotosyntes

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering sker i anoxigen fotosyntes.

Noncyklisk fotofosforylering: Icke-cyklisk fotofosforylering sker i oxygenisk fotosyntes.

Elektronrörelse

Cyklisk fotofosforylering: Elektroner rör sig i ett cykliskt mönster vid cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Elektroner rör sig i ett linjärt mönster i icke-cyklisk fotofosforylering.

Photosystems

Cyklisk fotofosforylering: Endast fotosystem I är inblandat i den cykliska fotofosforyleringen.

Noncyklisk fotofosforylering: Båda fotosystemen I och II är involverade i icke-cyklisk fotofosforylering.

Elektrons först utrustade från

Cyklisk fotofosforylering: Elektroner utdrives först från reaktionscentret för PS I vid cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Elektroner utdrives först från reaktionscentret för PS II vid icke-cyklisk fotofosforylering.

Electronernas öde

Cyklisk fotofosforylering: Elektronerna återgår till P700 efter att ha passerat ETS vid cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Elektronerna återgår till reaktionscentret för P680 och de accepteras av NADP⁺ vid icke-cyklisk fotofosforylering.

Final Electron Acceptor

Cyklisk fotofosforylering: Den slutliga elektronacceptorn för den cykliska fotofosforyleringen är P700.

Noncyklisk fotofosforylering: Den slutliga elektronacceptorn för den icke-cykliska fotofosforyleringen är NADP⁺.

Fotolys

Cyklisk fotofosforylering: Fotolys uppträder ej vid cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Fotolys uppträder vid icke-cyklisk fotofosforylering.

Syre

Cyklisk fotofosforylering: Syre produceras inte vid cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Syre produceras i icke-cyklisk fotofosforylering.

Resultat

Cyklisk fotofosforylering: Endast ATP produceras i cyklisk fotofosforylering.

Noncyklisk fotofosforylering: Både ATP och reducerade koenzymer produceras i icke-cyklisk fotofosforylering.

Effekt av ljus

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering sker under låg ljusintensitet.

Noncyklisk fotofosforylering: Noncyklisk fotofosforylering sker under högre ljusintensitet.

Anaerob / aerob

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering sker huvudsakligen under anaeroba förhållanden.

Noncyklisk fotofosforylering: Noncyklisk fotofosforylering sker huvudsakligen under aeroba förhållanden.

Hämning

Cyklisk fotofosforylering: Cyklisk fotofosforylering kan inte hämmas av Diuron.

Noncyklisk fotofosforylering: Noncyklisk fotofosforylering hämmas av Diuron.

Slutsats

Cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering är de två mekanismerna för fotofosforylering som uppträder under ljusreaktionen av fotosyntes. Cyklisk fotofosforylering sker i fotosyntetiska bakterier under anoxigen fotosyntes. Noncyklisk fotofosforylering sker i växter, alger och cyanobakterier under oxygenisk fotosyntes. Elektroner rör sig i en cykel under cyklisk fotofosforylering medan de inte återvinns i icke-cyklisk fotofosforylering. Huvudskillnaden mellan cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering är deras rörelse av elektroner.

Referens:

1. "Cyklisk mot icke-cyklisk elektronflöde". Mandeville High School, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Thylakoid membran 3" Av Somepics - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Cyklisk fotofosforylering" Av David Berard - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia