Разлика между Фотосистема I и Фотосистема II

• 2020

Двата основни мулти-субединични мембранни протеинови комплекси се различават по своята абсорбираща дължина на вълната, където фотосистемата I или PS 1 поглъща по-дългата дължина на вълната, която е 700 nm, докато фотосистемата II или PS 2 абсорбира по-късата дължина на вълната на светлината 680 nm .

Второ, всяка фотосистема се попълва от електроните след загубата на електрон, но източниците са различни, когато PS II получава електрони от вода, докато PS I получава електрони от PS II чрез електронна транспортна верига.

Фотосистемите участват във фотосинтезата и се намират в тилакоидните мембрани на водорасли, цианобактерии и главно в растения. Всички знаем, че растенията и други фотосинтетични организми събират слънчева енергия, която се поддържа от поглъщащите светлината пигментни молекули, присъстващи в листата.

Погълнатата слънчева енергия или светлинната енергия в листата се превръща в химическа енергия на първия етап на фотосинтезата. Този процес претърпява серия от химични реакции, известни като светлозависими реакции.

Фотосинтетичните пигменти като хлорофил а, хлорофил В и каротеноиди присъстват в тилакоидните мембрани на хлоропласта. Фотосистемата представлява комплексите за събиране на светлина, които се състоят от 300-400 хлорофили, протеини и други пигменти. Тези пигменти се възбуждат след абсорбиране на фотона и след това един от електроните се превключва във орбитала с по-висока енергия.

Възбуденият пигмент предава енергията си на съседен пигмент чрез резонансния пренос на енергия и това са директните електромагнитни взаимодействия. Освен това, от своя страна, съседният пигмент прехвърля енергия към пигмента и процесът се повтаря многократно. Заедно тези пигментни молекули събират своята енергия и преминават към централната част на фотосистемата, известна като реакционен център.

Въпреки че двете фотосистеми в реакциите, зависими от светлината, получиха името си в серията, те бяха открити, но фотосистемата II (PS II) идва първо по пътя в потока на електроните, а след това във фотосистемата I (PSI). В това съдържание ще изследваме разликата между двата типа фотосистеми на pf и кратко описание на тях.

Сравнителна диаграма

Дефиниция на Photosystem I

Фотосистемата I или PSI е разположена в тилакоидната мембрана и представлява мултисубъединичен протеинов комплекс, който се намира в зелените растения и водораслите. Първата първоначална стъпка за улавяне на слънчевата енергия и след това преобразуването чрез електронен транспорт. PS I е системата, при която хлорофилът и другите пигменти се събират и абсорбират дължината на вълната на светлината при 700 nm. Това е поредицата от реакции и реакционният център е изграден от хлорофил а-700, с двете субединици, а именно psaA и psaB.

Субединиците на PSI са по-големи от подразделенията PS II. Тази система се състои също от хлорофил а-670, хлорофил а-680, хлорофил а-695, хлорофил Ь и каротеноиди. Погълнатите фотони се пренасят в реакционния център с помощта на аксесоарните пигменти. По-нататък фотоните се освобождават от реакционния център като високоенергийни електрони, които се подлагат на поредица от електронни носители и накрая се използват от NADP + редуктаза. NADPH се произвежда чрез ензим NADP + редуктаза от такива високоенергийни електрони. NADPH се използва в цикъла на Калвин.

Следователно, основната цел на интегралния мембранен протеинов комплекс, който използва светлинна енергия за производството на ATP и NADPH. Фотосистемата I е известна още като пластоцианин-фередоксин оксидоредуктаза.

Определение на Photosystem II

Фотосистема II или PS II е протеин-вграденият в мембраната комплекс, състоящ се от повече от 20 субединици и около 100 кофактори. Светлината се абсорбира от пигментите като каротеноиди, хлорофил и фикобилин в областта, известна като антени и по-нататък тази възбудена енергия се прехвърля в реакционния център. Основният компонент са периферните антени, които участват в абсорбиращата светлина заедно с хлорофила и други пигменти. Тази реакция се извършва в основния комплекс, който е мястото за началните верижни реакции на електронен трансфер.

Както беше обсъдено по-рано, PS II поглъща светлина при 680 nm и влиза във високоенергийно състояние. P680 дарява електрон и се прехвърля към феофитина, който е основният акцептор на електрон. Веднага след като P680 загуби електрон и придобие положителен заряд, той се нуждае от електрон за попълване, което се изпълнява чрез разделяне на водни молекули.

Окисляването на водата се случва в центъра на манган или клъстера Mn4OxCa . Мангановият център окислява две молекули наведнъж, като извлича четири електрона и така произвежда молекула на O2 и освобождава четири Н + йона.

Съществува различният противоречив механизъм на горния процес в PS II, въпреки че протони и електрони, извлечени от вода, се използват за намаляване на NADP + и при производството на ATP. Фотосистемата II е известна още като водна пластохинон оксидоредуктаза и се казва като първият протеинов комплекс в светлинната реакция.

Ключови разлики между Фотосистема I и Фотосистема II

Дадените точки ще показват разликата между фотосистемата I и фотосистемата II:

1. Фотосистемата I или PS I и Photosystem II или PS II са протеиново медииран комплекс и основната цел е да се произвежда енергия (ATP и NADPH2), която се използва в цикъла на Calvin, PSI използва светлинна енергия за преобразуване на NADP + в NADPH2. В него участват P700, хлорофил и други пигменти, докато PS II е комплексът, който абсорбира светлинната енергия, включващ P680, хлорофил и допълнителни пигменти и прехвърля електрони от вода към пластохинон и по този начин работи в дисоциация на водни молекули и произвежда протони (H +) и O2.
2. Фотосистемата I е разположена на външната повърхност на тилакоидната мембрана и се свързва със специалния реакционен център, известен като P700, докато PS II е разположен на вътрешната повърхност на тилакоидната мембрана, а реакционният център е известен като P680.
3. Пигментите във фотосистемата 1 абсорбират по-дълги дължини на вълната светлина, която е 700 nm (P700), от друга страна, пигментите във фотосистемата2 абсорбират по-къси дължини на вълната на светлината, която е 680 nm (P680).
4. Фотофосфорилирането в PS I участва както в циклично, така и в нециклично фотофосфорилиране, а PS II участва в двете циклични фотофосфорилиране.
5. В PS I не се извършва фотолиза, въпреки че се случва фотосистема II.
6. Фотосистемата I или PS I съдържа хлорофил A-670, хлорофил A-680, хлорофил A-695, хлорофил A-700, хлорофил В и каротеноиди в съотношение 20-30: 1, докато във Photosystem II или PS 2 съдържа хлорофил А-660, хлорофил А-670, хлорофил А-680, хлорофил А-695, хлорофил А-700, хлорофил В, ксантофили и фикобилини в съотношение 3-7: 1.
7. Основната функция на фотосистемата I в синтеза на NADPH, където тя получава електроните от PS II, а фотосистемата II е в хидролизата на водата и синтеза на АТФ.
8. Основният състав в PSI е съставен от две субединици, които са psaA и psaB, а PS II е съставен от две субединици, съставени от D1 и D2.

заключение

Така че можем да кажем, че в растенията фотосинтезата обхваща два процеса; светлозависимите реакции и реакцията на асимилация на въглерода, която е подвеждащо известна също като тъмни реакции. При светлинните реакции фотосинтетичните пигменти и хлорофил абсорбират светлината и се превръщат в ATP и NADPH (енергия).