Fotofosforilacija ili fotosintetska fosforilacija proces je u kojem se ATP stvara tijekom reakcija fotosinteze ovisnih o svjetlu. Fosfatna skupina je dodana u ADP za stvaranje ATP, koristeći protonsku pokretačku silu stvorenu tijekom cikličkog i necikličkog elektronskog lanca fotosinteze. Energija se daje sunčevom svjetlošću za pokretanje procesa, a sinteza ATP-a događa se na kompleksima ATP-a koji se nalaze u tilakoidnim membranama kloroplasta. ATP sinteza tijekom cikličkog protoka elektrona anoksigene fotosinteze poznata je kao ciklična fotofosforilacija. Proizvodnja ATP-a tijekom necikličkog protoka elektrona kisikove fotosinteze poznata je kao neciklička fotofosforilacija. To je ključna razlika između cikličke i necikličke fotofosforilacije.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je ciklična fotofosforilacija
3. Što je neciklička fotofosforilacija
4. Usporedna usporedba - ciklička vs neciklična fotofosforilacija
5. Sažetak
Ciklična fosforilacija je proces koji stvara ATP iz ADP tijekom svjetlosno-ovisnog cikličkog lanca transporta elektrona. U ovaj je proces uključen i fotosustav I. Kad klorofili PS I apsorbiraju svjetlosnu energiju, visokoenergetski elektroni se oslobađaju iz reakcijskog centra P700. Te elektrone prihvaća primarni akceptor elektrona, a zatim putuju preko nekoliko akcektora elektrona, poput ferredoksina (Fd), plastohinona (PQ), citokromskog kompleksa i plastocijanina (PC). Konačno, ti se elektroni vraćaju u P700 nakon što prolaze kroz ciklički pokret. Kad elektroni putuju nizbrdo kroz nosače elektrona, oni oslobađaju potencijalnu energiju. Ta se energija koristi za proizvodnju ATP-a iz ADP enzimom ATP sintaze. Otuda je ovaj proces poznat kao ciklična fotofosforilacija.
PS II nije uključen u cikličku fotofosforilaciju. Dakle, voda nije uključena u ovaj proces; Kao rezultat, ciklična fotofosforilacija ne stvara molekularni kisik kao nusprodukt. Budući da se elektroni vraćaju u PS I, tijekom cikličke fotofosforilacije ne nastaje reducirajuća snaga (bez NADPH)..
Slika 01: Ciklična fotofosforilacija
Neciklička fotofosforilacija je proces ATP sinteze pomoću svjetlosne energije necikličkim elektronskim transportnim lancem fotosinteze. Dvije vrste fotosistema uključene su u ovaj proces nazvan PS I i PS II. Neciklička fotofosforilacija pokreće PS II. Apsorbira svjetlosnu energiju i oslobađa visokoenergetske elektrone. Molekule vode razdvajaju se u blizini PS II otpuštajući protone (H + ione) i molekularni kisik zbog apsorbirane energije. Elektroni visoke energije prihvaćaju primarni akceptor elektrona i prolaze kroz plastokinon (PQ), citokromski kompleks i plastocijanin (PC). Tada te elektrone preuzima PS I. Prihvaćeni elektroni PS I ponovo se prosljeđuju kroz akceptore elektrona i stižu do NADP+. Ti se elektroni kombiniraju s H+ i NADP+ da se formira NADPH i prekine lanac transporta elektrona. Tijekom lanca transporta elektrona, oslobođena energija koristi se za proizvodnju ATP-a iz ADP-a. Budući da se elektroni ne vraćaju u PS II, ovaj je postupak poznat kao neciklička fotofosforilacija.
U usporedbi s cikličkom fotofosforilacijom, neciklička fotofosforilacija uobičajena je i široko je prisutna u svim zelenim biljkama, algama i cijanobakterijama. To je virusni proces za žive organizme jer je to jedini proces koji oslobađa molekularni kisik u okoliš.
Slika 02: Neciklička fotofosforilacija
Ciklička vs neciklična fotofosforilacija | |
Ciklička fotofosforilacija odnosi se na postupak koji stvara ATP tijekom cikličkog elektronskog transportnog lanca fotosinteze ovisne o svjetlosti. | Neciklička fotofosforilacija odnosi se na postupak koji stvara ATP iz necikličkog lanca transporta elektrona u svjetlosnim reakcijama fotosinteze. |
fotosustava | |
U cikličku fotofosforilaciju uključen je samo jedan fotosistem (PS I). | Fotosistem I i II uključeni su u necikličku fotofosforilaciju. |
Priroda transportnog lanca elektrona | |
Elektroni putuju u cikličkom lancu transporta elektrona i vraćaju se u PS I | Elektroni putuju u necikličkim lancima. |
proizvodi | |
U ovom se procesu proizvodi samo ATP. | ATP, O2, i NADPH se proizvode u ovom procesu. |
Voda | |
Tijekom ovog procesa voda se ne odvaja. | Vodeni slojevi ili fotolize. |
Stvaranje kisika | |
Kisik se ne stvara tijekom cikličke fotofosforilacije | Molekularni kisik nastaje necikličkom fotofosforilacijom. |
Prvi donator elektrona | |
Prvi davatelj elektrona je PS I. | Voda je prvi davatelj elektrona. |
Prvi prihvatitelj elektrona | |
Konačni akceptor elektrona je PS I. | Konačni akceptor elektrona je NADP+ |
organizmi | |
Ciklična fotofosforilacija pokazuje određene bakterije. | Neciklička fotofosforilacija uobičajena je u zelenim biljkama, algama i cijanobakterijama. |
ATP se proizvodi svjetlosnom energijom apsorbiranom tijekom fotosinteze. Taj je postupak poznat kao fotofosforilacija. Fotofosforilacija se može dogoditi dvama putima poznatim kao ciklična i neciklička fotofosforilacija. Tijekom cikličke fotofosforilacije, visokoenergetski elektroni putuju kroz akceptore elektrona u cikličkim pokretima i oslobađaju energiju za proizvodnju ATP-a. Tijekom necikličke fotofosforilacije visokoenergetski elektroni prolaze kroz akceptore elektrona u necikličkim pokretima u obliku Z. Oslobođeni elektroni se ne vraćaju u iste fotosisteme u necikličkoj fotofosforilaciji. Međutim, u oba se procesa ATP proizvodi na isti način koristeći potencijalnu energiju koju oslobađa lanac transporta elektrona. Neciklička fotofosforilacija proizvodi ATP, O2, i NADPH, dok ciklično fotofosforilacija proizvodi samo ATP. Oba fotosistema uključena su u necikličnu fotofosforilaciju dok je samo jedan fotosistem (PS I) uključen u cikličku fotofosforilaciju. To je razlika između cikličke i necikličke fotofosforilacije.
Referenca:
1. "Fotofosforilacija." Wikipedia. Zaklada Wikimedia, 09. travnja 2017. Web. 16. svibnja 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/fotofosforilacija
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. "Glavne razlike." Razlika između cikličke i necikličke fotofosforilacije. N.p., n.d. Mreža. 16. svibnja 2017.
Ljubaznošću slika:
1. "Ciklična fotofosforilacija" David Berard - Vlastito djelo (CC0) putem Commons Wikimedia
2. "Tilakoidna membrana 3" autora Somepics - Vlastito djelo (CC BY-SA 4.0) preko Commons Wikimedia