Photosystem I (PS I) och fotosystem II (PS II) är två multi-subenhet membran-proteinkomplex involverade i oxygenisk fotosyntes. Klorofyll är pigmentet som är involverat i att fånga ljusenergi. PS 1 innehåller klorofyll B, klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700 och karotenoider. Klorofyll A-700 är det aktiva reaktionscentrumet för PS 1. PS 2 innehåller klorofyll B, klorofyll A-660, klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700, phycobiliner och xantofyller. Klorofyll A-680 är det aktiva reaktionscentrumet för fotosystem 2. The huvudskillnad mellan fotosystem 1 och 2 är det PS Jag absorberar längre våglängder av ljus (> 680 nm) medan PS II absorberar kortare våglängder av ljus (<680 nm).
Denna artikel undersöker,
1. Vad är Photosystem 1
- Definition, egenskaper, funktion
2. Vad är Photosystem 2
- Definition, egenskaper, funktion
3. Vad är skillnaden mellan Photosystem 1 och 2
PS Jag är samlingen av pigment av klorofyll, som huvudsakligen absorberar ljusets våglängd vid 700 nm. Slutsteget av ljusreaktionen katalyseras av PS I. Reaktionscentret för PS I består av klorofyll A-700. Kärnan i PS I består av psaA- och psaB-subenheter. Kärnunderenheterna hos PS I är större än kärnunderenheterna hos PS II. PS I består av klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700, klorofyll B och karotenoider. Fotoner från ljus absorberas av tillbehörspigment och passerar in i reaktionscentret. Reaktionscenteret själv kan absorbera fotoner. Energin hos absorberade fotoner frigörs från reaktionscentralen som högenergielektroner. Dessa elektroner överförs genom serie elektronbärare och slutligen upptagna av NADP+ reduktas. Enzymet, NADP + reduktas producerar NADPH från dessa elektroner. Ett schematiskt diagram över ett fotosystem visas i Figur 1.
Figur 1: Ett fotosystem
1 - Solljus, 2 - Pigment, 3 - Reaktionscenter, 4 - hög energi elektronflöde, 5 - fotosystem
PS II är samlingen av pigment av klorofyll, som huvudsakligen absorberar ljusets våglängd vid 680 nm. Det första steget i ljusreaktionen katalyseras av PS II. Reaktionscentrumet för PS II består av klorofyll A-680. PS II är ett integrerat membranprotein, som består av en kärna som består av D1- och D2-subenheter. PS II består av många andra proteiner och pigment som är anordnade i fotosystemet. Pigmenten är klorofyll A-660, klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700, klorofyll B och fykobiliner och xantofyller. PS II uppnår energi från att absorbera foton eller tillhörande tillbehörspigment i antennkomplexet. Hög energielektroner genereras från energin hos de absorberade fotonerna. Dessa elektroner passerar genom en elektrontransportkedja. Under elektrontransportkedjan passerar PS II elektroner till plastokinon (PQ), som bär elektronerna till cytokrom bf komplex. I PS II sker fotolys av vatten för att ersätta de frigjorda elektronerna från PS II. För varje vattenmolekyl som hydrolyseras bildas två molekyler PQH2. Den totala reaktionen i PS II visas nedan.
2PQ (plastokinon) + 2H2O → O2 + 2PQH2 (Plastoquinol)
Figur 2: Photosystem 2
Photosystem 1: Fotosystemet 1 är beläget på den yttre ytan av thylakoidmembranet.
Photosystem 2: Photosystem 2 är placerat på den inre ytan av thylakoidmembranet.
Photosystem 1: Fotocentret för fotosystemet 1 är P700.
Photosystem 2: Fotocentret för fotosystemet 2 är P680.
Photosystem 1: Pigment absorberar längre våglängder av ljus (> 680 nm).
Photosystem 2: Pigment absorberar kortare våglängder av ljus (<680 nm).
Photosystem 1: Fotosystem 1 är involverat i både cyklisk och icke-cyklisk fotofosforylering.
Photosystem 2: fotosystem 2 är endast involverat i cyklisk fotofosforylering.
Photosystem 1: Ingen fotolys av vatten förekommer i fotosystem 1.
Photosystem 2: Fotolys av vatten förekommer i fotosystem 2.
Photosystem 1: Huvudfunktionen hos fotosystemet 1 är NADPH-syntes.
Photosystem 2: Huvudfunktionen hos fotosystemet 2 är ATP-syntes och hydrolys av vatten.
Photosystem 1: Utgivna högenergielektroner ersätts av fotolysens frisättningsenergi.
Photosystem 2: Utgivna högenergielektroner ersätts av elektronerna som släpps ut från fotosystemet II.
Photosystem 1: PS 1 innehåller klorofyll B, klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700 och karotenoider.
Photosystem 2: PS 2 innehåller klorofyll B, klorofyll A-660, klorofyll A-670, klorofyll A-680, klorofyll A-695, klorofyll A-700, phycobiliner och xantofyller.
Photosystem 1: Kärnan i PS I består av psaA- och psaB-subenheter.
Photosystem 2: Kärnan i PS II består av D1- och D2-underenheter.
PS I och PS II är de två fotosystemen som driver ljusreaktionen av fotosyntesen. Det första steget i ljusreaktionen sker i PS II medan slutreaktionen av ljusreaktionen sker i PS I. Var och en av de två fotosystemen består av en samling av proteiner och pigment. Klorofyll är de viktigaste pigmenten som finns i fotosystem. Reaktionscentrumet för PS I består av klorofyll A-700 och reaktionscentret för PS II består av klorofyll A-680. Annat än klorofyller, karotenoider finns också i fotosystem. Kärnan i PS I består av stora subenheter av psaA- och psaB-proteiner. Kärnan i PS II består av relativt små underenheter av D1 och D2. Vattenmolekyler hydrolyseras vid PS II för att ersätta de frisättande elektronerna i vart och ett av de två fotosystemen. Elektroner som släppts från PS I används av NADP + reduktas, som producerar NADPH. Huvudskillnaden mellan Photosystem 1 och 2 är emellertid våglängden av solljus, som absorberas av var och en av reaktionscentren för fotosystem.
Referens:
1. Caffarri, Stefano, Tania Tibiletti, Robert C. Jennings och Stefano Santabarbara. "En jämförelse mellan Plant Photosystem I och Photosystem II Arkitektur och funktion." Nuvarande Protein & Peptidvetenskap. Bentham Science Publishers, juni 2014. Web. 17 april 2017.
Image Courtesy:
1. "Schema-photosysteme" Av -Pinpin 19:24, 24 maj 2006 (UTC) - Egent arbete, gjord med inkscape (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Photosystem-II 2AXT" Av Neveu, Curtis (C31004) (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons