ההבדל העיקרי - מחזוריות מול פוטופוספורילציה לא -ציקלית

במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה, האלקטרונים באנרגיה גבוהה מיוצרים על ידי לכידת אנרגיית האור על ידי מערכות הצילום. אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה אלה גורשים ממערכות הצילום ומועברים דרך סדרה של קומפלקסים מולקולריים המכונים מערכת הובלת אלקטרונים (ETS), המסנתזים ATP. תהליך זה מכונה הפוטופוספורילציה. שני סוגי הפוטופוספורילציה הם זרחון מחזורי ולא -ציקלי. פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת במהלך פוטוסינתזה אנוקסיגנית ואילו פוטופוספורילציה לא ציקלית מתרחשת בפוטוסינתזה חמצנית. ה ההבדל העיקרי בין פוטופוספורילציה מחזורית לבלתי -ציקלית היא זאת בפוטופוספורילציה מחזורית האלקטרונים נעים בתבנית מעגלית ואילו בפוטופוספורילציה לא מחזורית האלקטרונים נעים בתבנית לינארית..

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי פוטופוספורילציה מחזורית - הגדרה, מנגנון, משמעות 2. מהי פוטופוספורילציה לא -מחזורית - הגדרה, מנגנון, משמעות 3. מה הדמיון בין פוטופוספורילציה מחזורית לא -ציקלית - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין פוטופוספורילציה מחזורית לא -ציקלית - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: פוטופוספורילציה מחזורית, מערכת הובלת אלקטרונים (ETS), NADP, פוטופוספורילציה לא מחזורית, חמצן, PS I, PS II

מהי פוטופוספורילציה מחזורית

פוטופוספורילציה מחזורית מתייחסת לסינתזה של ATP במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה, ומצמדת למעבר מחזורי של אלקטרונים ממערכת צילום I וממנה (P700). לפיכך, רק סוג יחיד של מערכת צילום מעורב בפוטופוספורילציה מחזורית. האלקטרונים המופלטים באנרגיה גבוהה עוברים דרך ה- ETS וחוזרים חזרה ל- P700. מכאן ש- NADP⁺ אינו משמש כמקבל האלקטרונים הסופי. מכיוון שלא נעשה שימוש במערכת צילום II במהלך פוטופוספורילציה מחזורית, לא נוצר חמצן בפוטופוספורילציה המחזורית. פוטופוספורילציה מחזורית מוצגת באיור 1.

איור 1: פוטופוספורילציה מחזורית

באופן כללי, פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בחיידקים פוטוסינתטיים כגון גופרית ירוקה וחיידקים לא גופרית, חיידקים סגולים, הליובקטריה וחומצות חומצה. כאשר אספקת ה- ATP יורדת ומתחת לריכוזי NADPH גבוהים, כלורופלסטים עוברים גם לפוטופוספורילציה מחזורית.

מהי פוטופוספורילציה לא -מחזורית

פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתייחסת לסינתזה של ATP במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה שבה נדרש תורם אלקטרונים וחמצן מיוצר כתוצר לוואי. הן מערכת המערכת I (P700) והן מערכת המערכת השנייה (P680) משמשות בפוטופוספורילציה לא -ציקלית. האלקטרונים באנרגיה גבוהה המגורשים מ- P680 עוברים דרך ה- ETS וחוזרים ל- P700. ב- P700, האלקטרונים האלה נלקחים על ידי NADP⁺, מייצרת NADPH. ב- P680 מתרחשת פוטוליזה, פיצול מים להחלפת האלקטרונים המשוחררים של P680. במהלך תהליך זה, חמצן מיוצר כתוצר לוואי. הפוטופוספורילציה הלא -מחזורית מוצגת באיור 2.

איור 2: פוטופוספורילציה לא מחזורית

באופן כללי, פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בצמחים, באצות ובציאנובקטריות. במהלך פוטופוספורילציה לא -מחזורית, ATP ו- NADPH מיוצרים.

קווי דמיון בין פוטופוספורילציה מחזורית ובלתי -ציקלית

ההבדל בין פוטופוספורילציה מחזורית ובלתי -ציקלית

הַגדָרָה

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטופוספורילציה מחזורית מתייחסת לסינתזה של ATP במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה, ומצמידים למעבר מחזורי של אלקטרונים מ- P700 וממנו.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתייחסת לסינתזה של ATP במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה שבה נדרש תורם אלקטרונים וחמצן מיוצר כתוצר לוואי.

הִתרַחֲשׁוּת

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בכלורופלסטים מבודדים ובחיידקים פוטוסינתטיים.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בצמחים, באצות ובציאנובקטריות.

סוג הפוטוסינתזה

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בפוטוסינתזה אנוקסיגנית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בפוטוסינתזה חמצנית.

תנועת אלקטרונים

פוטופוספורילציה מחזורית: אלקטרונים נעים בתבנית מחזורית בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: אלקטרונים נעים בתבנית לינארית בפוטופוספורילציה לא -ציקלית.

מערכות צילום

פוטופוספורילציה מחזורית: רק מערכת המערכת I מעורבת בפוטופוספורילציה המחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: שתי מערכות הצילום I ו- II מעורבות בפוטופוספורילציה הלא -ציקלית.

האלקטרונים גורשו לראשונה

פוטופוספורילציה מחזורית: אלקטרונים מגורשים לראשונה ממרכז התגובה של PS I בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: אלקטרונים מגורשים לראשונה ממרכז התגובה של PS II בפוטופוספורילציה לא-מחזורית.

גורל האלקטרונים

פוטופוספורילציה מחזורית: אלקטרונים חוזרים ל- P700 לאחר שעברו דרך ETS בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: אלקטרונים חוזרים למרכז התגובה של P680 והם מתקבלים על ידי NADP⁺ בפוטופוספורילציה לא -מחזורית.

קולט אלקטרונים סופי

פוטופוספורילציה מחזורית: מקבל האלקטרונים הסופי של הפוטופוספורילציה המחזורית הוא P700.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: מקבל האלקטרונים הסופי של הפוטופוספורילציה הלא -ציקלית הוא NADP⁺.

פוטוליזה

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטוליזה אינה מתרחשת בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטוליזה מתרחשת בפוטופוספורילציה לא -מחזורית.

חַמצָן

פוטופוספורילציה מחזורית: חמצן אינו מיוצר בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: חמצן מיוצר בפוטופוספורילציה לא -מחזורית.

תוֹצָאָה

פוטופוספורילציה מחזורית: רק ATP מיוצר בפוטופוספורילציה מחזורית.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: הן ATP והן קואנזים מופחתים מיוצרים בפוטופוספורילציה לא -ציקלית.

השפעת האור

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בעוצמת אור נמוכה.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בעוצמת אור גבוהה יותר.

אנאירובי/אירובי

פוטופוספורילציה מחזורית: פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בעיקר בתנאים אנאירוביים.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בעיקר בתנאים אירוביים.

עַכָּבָּה

פוטופוספורילציה מחזורית: לא ניתן לעכב פוטופוספורילציה מחזורית על ידי דיורון.

פוטופוספורילציה לא מחזורית: פוטופוספורילציה לא -מחזורית מעוכבת על ידי דיורון.

סיכום

פוטופוספורילציה מחזורית ולא -ציקלית הם שני מנגנוני הפוטופוספורילציה המתרחשים במהלך תגובת האור של הפוטוסינתזה. פוטופוספורילציה מחזורית מתרחשת בחיידקים פוטוסינתטיים במהלך פוטוסינתזה אנוקסיגנית. פוטופוספורילציה לא -מחזורית מתרחשת בצמחים, באצות ובציאנובקטריות במהלך הפוטוסינתזה החמצנית. אלקטרונים נעים במחזור במהלך פוטופוספורילציה מחזורית בזמן שהם אינם ממוחזרים בפוטופוספורילציה לא -ציקלית. ההבדל העיקרי בין פוטופוספורילציה מחזורית ובלתי -ציקלית הוא תנועת האלקטרונים שלהם.

התייחסות:

1. "זרימת אלקטרונים לא מחזורית לעומת מחזורית". תיכון מנדוויל, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "ממברנה Thylakoid 3" מאת Somepics-יצירה משלו (CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "Photophosphorylation מחזורית" מאת David Berard-עבודה משלו (CC0) באמצעות Commons Wikimedia