Różnica między Photosystem I i Photosystem II

• 2020

Dwa główne kompleksy białek błonowych z wieloma podjednostkami różnią się absorbującą długością fali, przy czym fotosystem I lub PS 1 pochłania dłuższą długość fali światła, która wynosi 700 nm, podczas gdy fotosystem II lub PS 2 absorbuje krótszą długość fali światła 680 nm .

Po drugie, każdy układ fotowoltaiczny jest uzupełniany przez elektrony, po utracie elektronu, ale źródła są różne, gdzie PS II pobiera je elektrony z wody, podczas gdy PS I pozyskuje elektrony z PS II poprzez łańcuch transportu elektronów.

Fotosystemy biorą udział w fotosyntezie i znajdują się w błonach tylakoidowych glonów, sinic i głównie w roślinach. Wszyscy wiemy, że rośliny i inne organizmy fotosyntetyczne zbierają energię słoneczną, która jest wspierana przez absorbujące światło cząsteczki pigmentu obecne w liściach.

Pochłonięta energia słoneczna lub energia światła w liściach jest przekształcana w energię chemiczną na pierwszym etapie fotosyntezy. Proces ten podlega szeregowi reakcji chemicznych zwanych reakcjami zależnymi od światła.

Pigmenty fotosyntetyczne, takie jak chlorofil a, chlorofil b i karotenoidy są obecne w błonach tylakoidowych chloroplastu. System fotograficzny stanowi kompleksy zbierające światło, które składają się z 300-400 chlorofilów, białek i innych pigmentów. Pigmenty te wzbudzają się po absorpcji fotonu, a następnie jeden z elektronów zostaje przełączony na orbitę o wyższej energii.

Podekscytowany pigment przekazuje swoją energię do sąsiedniego pigmentu poprzez transfer energii rezonansowej, i jest to bezpośrednie oddziaływanie elektromagnetyczne. Ponadto z kolei sąsiedni pigment przenosi energię na pigment i proces ten powtarza się wiele razy. Te cząsteczki pigmentu razem zbierają energię i przechodzą w kierunku środkowej części układu fotowoltaicznego znanej jako centrum reakcji.

Chociaż dwa fotosystemy w reakcjach zależnych od światła mają swoją nazwę w serii, zostały one odkryte, ale fotosystem II (PS II) jest pierwszy na ścieżce przepływu elektronów, a następnie fotosystem I (PSI). W tej zawartości zbadamy różnicę między dwoma typami systemu fotograficznego pf i ich krótki opis.

Wykres porównania

Definicja systemu fotograficznego I.

Photosystem I lub PSI znajduje się w błonie tylakoidowej i jest złożonym z wielu podjednostek kompleksem białkowym występującym w zielonych roślinach i algach. Pierwszy wstępny etap wychwytywania energii słonecznej, a następnie konwersji za pomocą transportu elektronów napędzanego światłem. PS I to system, w którym chlorofil i inne pigmenty są gromadzone i absorbują długość fali światła przy 700 nm. Jest to seria reakcji, a centrum reakcji składa się z chlorofilu a-700, z dwiema podjednostkami mianowicie psaA i psaB.

Podjednostki PSI są większe niż podjednostki PS II. System ten obejmuje także chlorofil a-670, chlorofil a-680, chlorofil a-695, chlorofil b i karotenoidy. Zaabsorbowane fotony są przenoszone do centrum reakcji za pomocą pigmentów pomocniczych. Fotony są następnie uwalniane przez centrum reakcji jako elektrony wysokoenergetyczne, które przechodzą szereg nośników elektronów i ostatecznie są wykorzystywane przez reduktazę NADP +. NADPH jest wytwarzany przez enzym reduktazy NADP + z tak wysokoenergetycznych elektronów. NADPH jest używany w cyklu Calvina.

Dlatego głównym celem integralnego kompleksu białek błonowych, który wykorzystuje energię światła do wytwarzania ATP i NADPH. Fotosystem I jest również znany jako oksydoreduktaza plastocyaninowo-ferredoksynowa.

Definicja systemu fotograficznego II

Photosystem II lub PS II to kompleks białek z błoną, składający się z ponad 20 podjednostek i około 100 kofaktorów. Światło jest absorbowane przez pigmenty, takie jak karotenoidy, chlorofil i fikobilina w regionie znanym jako anteny, a następnie ta wzbudzona energia jest przekazywana do centrum reakcji. Głównym składnikiem są anteny peryferyjne, które wraz z chlorofilem i innymi pigmentami są zaangażowane w pochłaniające światło. Reakcja zachodzi w kompleksie rdzeniowym, który jest miejscem początkowych reakcji łańcuchowych przenoszenia elektronów.

Jak wspomniano wcześniej, PS II absorbuje światło przy 680 nm i wchodzi w stan wysokiej energii. P680 przekazuje elektron i przenosi do fenofityny, która jest głównym akceptorem elektronów. Gdy tylko P680 straci elektron i zyska ładunek dodatni, potrzebuje elektronu do uzupełnienia, który jest spełniony przez podział cząsteczek wody.

Utlenianie wody zachodzi w centrum manganu lub w gromadzie Mn4OxCa . Centrum manganu utlenia dwie cząsteczki jednocześnie, wydobywając cztery elektrony, a tym samym wytwarzając cząsteczkę O2 i uwalniając cztery jony H +.

Istnieje wiele sprzecznych mechanizmów powyższego procesu w PS II, chociaż protony i elektrony ekstrahowane z wody są wykorzystywane do zmniejszenia NADP + i produkcji ATP. Photosystem II jest również znany jako oksydoreduktaza wodno-plastochinonowa i jest uważany za pierwszy kompleks białkowy w reakcji lekkiej.

Kluczowe różnice między Photosystem I i Photosystem II

Podane punkty będą pokazywać różnice między systemem fotograficznym I i systemem fotograficznym II:

1. Photosystem I lub PS I i Photosystem II lub PS II to kompleks pośredniczony przez białka, a głównym celem jest wytwarzanie energii (ATP i NADPH2), która jest wykorzystywana w cyklu Calvina, PSI wykorzystuje energię światła do konwersji NADP + na NADPH2. Obejmuje on P700, chlorofil i inne pigmenty, podczas gdy PS II jest kompleksem, który pochłania energię świetlną, obejmując P680, chlorofil i pigmenty pomocnicze oraz przenosi elektrony z wody do plastochinonu, a zatem działa w dysocjacji cząsteczek wody i wytwarza protony (H +) oraz O2
2. Fotosystem I znajduje się na zewnętrznej powierzchni błony tylakoidowej i wiąże się ze specjalnym centrum reakcji znanym jako P700, natomiast PS II znajduje się na wewnętrznej powierzchni błony tylakoidowej, a centrum reakcji znane jest jako P680.
3. Pigmenty w systemie fotograficznym 1 pochłaniają dłuższe fale świetlne, które wynoszą 700 nm (P700), z drugiej strony, pigmenty w systemie fotograficznym 2 absorbują krótsze fale świetlne, które wynoszą 680 nm (P680).
4. Fotofosforylacja w PS I bierze udział zarówno w cyklicznej, jak i niecyklicznej fotofosforylacji, a PS II bierze udział zarówno w cyklicznej fotofosforylacji.
5. W PS I nie dochodzi do fotolizy, choć zdarza się to w systemie fotograficznym II.
6. Photosystem I lub PS I zawiera chlorofil A-670, chlorofil A-680, chlorofil A-695, chlorofil A-700, chlorofil B i karotenoidy w stosunku 20-30: 1, podczas gdy w Photosystem II lub PS 2 zawiera chlorofil A-660, chlorofil A-670, chlorofil A-680, chlorofil A-695, chlorofil A-700, chlorofil B, ksantofile i fikobiliny w stosunku 3-7: 1.
7. Podstawową funkcją fotosystemu I w syntezie NADPH, gdzie odbiera on elektrony z PS II, a fotosystem II jest hydroliza wody i synteza ATP.
8. Kompozycja rdzenia w PSI składa się z dwóch podjednostek, którymi są piesA i piesB, a PS II składa się z dwóch podjednostek złożonych z D1 i D2.

Wniosek

Możemy więc powiedzieć, że u roślin fotosynteza obejmuje dwa procesy; reakcje zależne od światła i reakcja asymilacji węgla, która jest myląco znana również jako reakcja ciemna. W reakcjach świetlnych pigmenty fotosyntetyczne i chlorofil pochłaniają światło i przekształcają się w ATP i NADPH (energia).