Негизги айырма – Циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануу
Фотофосфорлануу же фотосинтездик фосфорлануу - фотосинтездин жарыкка көз каранды реакциялары учурунда АТФ пайда болгон процесс. Фотосинтездин циклдик жана циклдик эмес электрон ташуу чынжырларында пайда болгон протон кыймылдаткыч күчүн колдонуу менен АТФ түзүү үчүн ADPге фосфаттык топ кошулат. Процесстерди баштоо үчүн энергия күн нуру менен камсыздалат жана АТФ синтези хлоропласттардын тилакоиддик мембраналарында жайгашкан ATPase комплекстеринде жүрөт. Аноксигендик фотосинтездин циклдик электрон агымы учурунда АТФ синтези циклдик фотофосфорлануу деп аталат. Кычкылтектүү фотосинтездин циклдик эмес электрон агымы учурунда ATP өндүрүшү циклсиз фотофосфорлануу деп аталат. Бул циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануунун негизги айырмасы.
Циклдик фотофосфорлануу деген эмне?
Циклдик фосфорлануу – фотосинтездин жарыкка көз каранды циклдик электрон ташуу чынжырында ADPден АТФ өндүрүү процесси. Бул процесске I Photosystem катышат. PS I хлорофиллдери жарык энергиясын сиңиргенде, Р700 реакция борборунан жогорку энергиялуу электрондор бөлүнүп чыгат. Бул электрондор алгачкы электрон кабылдоочу тарабынан кабыл алынат жана андан кийин ферредоксин (Fd), пластохинон (PQ), цитохром комплекси жана пластоцианин (ПК) сыяктуу бир нече электрон кабыл алгычтар аркылуу өтөт. Акыр-аягы, бул электрондор циклдик кыймылдан өткөндөн кийин P700гө кайтып келишет. Электрондор электрон алып жүрүүчүлөр аркылуу ылдыйга баратканда потенциалдык энергияны бөлүп чыгарышат. Бул энергия ATP синтаза ферменти тарабынан ADPден ATP өндүрүү үчүн колдонулат. Демек, бул процесс циклдик фотофосфорлануу деп аталат.
PS II циклдик фотофосфорланууга катышпайт. Демек, суу бул процесске катышпайт; натыйжада циклдик фотофосфорлануу кошумча продукт катары молекулалык кычкылтекти жаратпайт. Электрондор PS Iге кайтып келгендиктен, циклдик фотофосфорлануу учурунда эч кандай калыбына келтирүүчү күч түзүлбөйт (NADPH жок).
01-сүрөт: Циклдик фотофосфорлануу
Циклсиз фотофосфорлануу деген эмне?
Циклсиз фотофосфорлануу – фотосинтездин циклдик эмес электрон ташуу чынжырынын жардамы менен жарык энергиясын пайдалануу менен АТФ синтези процесси. Бул процесске PS I жана PS II деп аталган фотосистемалардын эки түрү катышат. Циклдик эмес фотофосфорлануу PS II тарабынан башталат. Ал жарык энергиясын сиңирип, жогорку энергиялуу электрондорду бөлүп чыгарат. Суу молекулалары протондорду (Н+ иондорун) жана сиңирилген энергиянын эсебинен молекулалык кычкылтекти бөлүп чыгаруу менен PS IIнин жанында бөлүнөт. Жогорку энергиялуу электрондор биринчилик электрон кабылдоочу тарабынан кабыл алынат жана пластохинон (PQ), цитохром комплекси жана пластоцианин (ПК) аркылуу өтөт. Андан кийин ал электрондор PS I тарабынан кабыл алынат. PS I тарабынан кабыл алынган электрондор кайрадан электрон акцепторлордон өтүп, NADP+ жетет. Бул электрондор H+ менен биригет.жана NADP+ NADPH түзүп, электрондорду ташуу чынжырын токтотот. Электрондук ташуу чынжырында бөлүнүп чыккан энергия ADPден ATP өндүрүү үчүн колдонулат. Электрондор PS IIге кайтарылбагандыктан, бул процесс циклсиз фотофосфорлануу деп аталат.
Циклдик фотофосфорлануу менен салыштырганда циклдик эмес фотофосфорлануу кеңири таралган жана бардык жашыл өсүмдүктөрдө, балырларда жана цианобактерияларда кеңири байкалат. Бул тирүү организмдер үчүн вирустук процесс, анткени бул молекулярдык кычкылтекти айлана-чөйрөгө чыгарган жалгыз процесс.
02-сүрөт: циклдик эмес фотофосфорлануу
Циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануунун ортосунда кандай айырма бар?
Циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануу |
|
| Циклдик фотофосфорлануу жарыкка көз каранды фотосинтездин циклдик электрон ташуу чынжырында ATP өндүрүү процессин билдирет. | Циклдик эмес фотофосфорлануу фотосинтездин жарык реакцияларында циклдик эмес электрон ташуу чынжырынан ATP өндүрүү процессин билдирет. |
| Фотосистема | |
| Циклдик фотофосфорланууга бир гана фотосистема (PS I) катышат. | Фотосистема I жана II циклдик эмес фотофосфорланууга катышат. |
| Электрондук транспорт чынжырынын табияты | |
| Электрондор циклдик электрон ташуу чынжырында жүрүп, PS I | Электрондор циклдик эмес чынжырларда кыймылдайт. |
| Продукциялар | |
| Бул процессте ATP гана өндүрүлөт. | ATP, O2 жана NADPH бул процессте өндүрүлөт. |
| Суу | |
| Бул процессте суу бөлүнбөйт. | Суу бөлүнөт же фотолиз. |
| Кычкылтектин пайда болушу | |
| Циклдик фотофосфорланууда кычкылтек түзүлбөйт | Молекулярдык кычкылтек циклдик эмес фотофосфорланууда пайда болот. |
| Биринчи электрон донору | |
| Биринчи электрон донору PS I. | Суу биринчи электрон донору. |
| Биринчи электрон кабылдагыч | |
| Акыркы электрон акцептору PS I. | Акыркы электрон акцептору NADP+ |
| Организмдер | |
| Циклдик фотофосфорлануу кээ бир бактериялар тарабынан көрсөтүлөт. | Циклдик эмес фотофосфорлануу жашыл өсүмдүктөрдө, балырларда жана цианобактерияларда кеңири таралган. |
Кыскача маалымат – Циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануу
ATP фотосинтез учурунда сиңирилген жарык энергиясы аркылуу пайда болот. Бул процесс photophosphorylation деп аталат. Фотофосфорлануу циклдик жана циклдик эмес фотофосфорлануу деп аталган эки жол аркылуу ишке ашат. Циклдик фотофосфорлануу учурунда жогорку энергиялуу электрондор циклдик кыймылда электрон акцепторлору аркылуу өтүп, АТФ өндүрүү үчүн энергияны бөлүп чыгарат. Циклдүү эмес фотофосфорлануу учурунда Z түрүндөгү циклдик эмес кыймылдардагы электрон акцепторлору аркылуу жогорку энергиялуу электрондор өтөт. Чыгарылган электрондор циклсиз фотофосфорланууда ошол эле фотосистемаларга кайтып келбейт. Бирок, эки жараянда, ATP электрондук транспорт чынжыр тарабынан чыгарылган потенциалдуу энергияны колдонуу менен бирдей тартипте өндүрүлөт. Циклдүү эмес фотофосфорлануу ATP, O2 жана NADPH, ал эми циклдик фотофосфорлануу АТФти гана чыгарат. Эки фотосистема тең циклдик эмес фотофосфорланууга катышат, ал эми бир гана фотосистема (PS I) циклдик фотофосфорланууга катышат. Бул циклдик жана циклдик эмес photophosphorylation ортосундагы айырма.
