Doporučená, 2021

Redakce Choice

Rozdíl mezi fotosystémem I a fotosystémem II

Dva hlavní vícesložkové membránové proteinové komplexy se liší svou absorpční vlnovou délkou, kde fotosystém I nebo PS 1 absorbuje delší vlnovou délku světla, která je 700 nm, zatímco fotosystém II nebo PS 2 absorbuje kratší vlnovou délku světla 680 nm .

Za druhé, každý fotosystém je doplněn elektrony po ztrátě elektronu, ale zdroje jsou různé, kde PS II získává elektrony z vody, zatímco PS I získává elektrony z PS II prostřednictvím transportního řetězce elektronů.

Fotosystémy se podílejí na fotosyntéze a nacházejí se v tylakoidních membránách řas, sinic a hlavně v rostlinách. Všichni víme, že rostliny a další fotosyntetické organismy shromažďují sluneční energii, která je podporována molekulami pigmentu absorbujícími světlo přítomnými v listech.

Absorbovaná sluneční energie nebo světelná energie v listech je přeměněna na chemickou energii v první fázi fotosyntézy. Tento proces podléhá řadě chemických reakcí známých jako reakce závislé na světle.

Fotosyntetické pigmenty jako chlorofyl a, chlorofyl b a karotenoidy jsou přítomny v tylakoidních membránách chloroplastu. Fotosystém tvoří komplexy sběru světla, které obsahují 300 až 400 chlorofylů, bílkovin a dalších pigmentů. Tyto pigmenty se po absorpci fotonu rozruší a poté se jeden z elektronů přepne na orbitál s vyšší energií.

Vzrušený pigment předává svou energii sousednímu pigmentu rezonančním přenosem energie, a to jsou přímé elektromagnetické interakce. Dále, sousední pigment přenáší energii na pigment a proces se opakuje několikrát. Společně tyto molekuly pigmentu shromažďují svou energii a procházejí směrem k centrální části fotosystému známého jako reakční centrum.

Ačkoli dva fotosystémy v reakcích závislých na světle získaly v sérii své jméno, byly objeveny, ale fotosystém II (PS II) je na prvním místě v cestě elektronového toku a poté fotosystém I (PSI). V tomto obsahu prozkoumáme rozdíl mezi těmito dvěma typy systémů fo photos a jejich krátkým popisem.

Srovnávací tabulka

Základ pro srovnáníFotosystém I (PS I)Fotosystém II (PS II)
Význam
Fotosystém I nebo PS I využívá světelnou energii k převodu NADP + na NADPH2. Zahrnuje P700, chlorofyl a další pigmenty.Fotosystém II nebo PS II je proteinový komplex, který absorbuje světelnou energii, zahrnující P680, chlorofyl a pomocné pigmenty a přenáší elektrony z vody na plastochinon, a tak pracuje v disociaci molekul vody a vytváří protony (H +) a O2.
Umístění
Je umístěn na vnějším povrchu tylakoidní membrány.
Je umístěn na vnitřním povrchu tylakoidní membrány.
Fotocentrum nebo reakční centrum
P700 je fotografické centrum.
P680 je fotografické centrum.
Absorpční vlnová délka
Pigmenty ve fotosystému 1 absorbují delší vlnové délky světla, které jsou 700 nm (P700).
Pigmenty ve fotosystému2 absorbují kratší vlnové délky světla, což je 680 nm (P680).
Fotofosforylace
Tento systém je zapojen do cyklické i necyklické fotofosforylace.
Tento systém je zapojen do cyklické fotofosforylace.
Fotolýza
Nedochází k žádné fotolýze.
V tomto systému dochází k fotolýze.
Pigmenty
Fotosystém I nebo PS 1 obsahuje chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B a karotenoidy.
Fotosystém II nebo PS 2 obsahuje chlorofyl A-660, chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B, xantofyly a fycobiliny.
Poměr chlorofylových karotenoidních pigmentů
20-30: 1.
3-7: 1.
Funkce
Primární funkcí fotosystému I je syntéza NADPH, kde přijímá elektrony z PS II.
Primární funkcí fotosystému II je hydrolýza vody a syntéza ATP.
Základní složení
PSI se skládá ze dvou podjednotek, které jsou psaA a psaB.
PS II se skládá ze dvou podjednotek složených z D1 a D2.

Definice fotosystému I

Fotosystém I nebo PSI se nachází v tylakoidní membráně a je multisubunitním proteinovým komplexem, který se nachází v zelených rostlinách a řasách. První počáteční krok zachycení sluneční energie a poté přeměna světlem řízeným elektronovým transportem. PS I je systém, ve kterém se shromažďují chlorofyl a další pigmenty a absorbují vlnovou délku světla při 700 nm. Je to série reakcí a reakční centrum je tvořeno chlorofylem a-700, se dvěma podjednotkami, jmenovitě psaA a psaB.

Podjednotky PSI jsou větší než podjednotky PS II. Tento systém také sestává z chlorofylu a-670, chlorofylu a-680, chlorofylu a-695, chlorofylu b a karotenoidů. Absorbované fotony jsou vedeny do reakčního centra pomocí pomocných pigmentů. Fotony jsou dále uvolňovány reakčním střediskem jako elektrony s vysokou energií, které podléhají řadě elektronových nosičů a nakonec jsou použity NADP + reduktázou. NADPH je produkován enzymem NADP + reduktázy z takových vysoce energetických elektronů. NADPH se používá v Calvinově cyklu.

Proto je hlavním cílem integrálního membránového proteinového komplexu, který využívá světelnou energii k produkci ATP a NADPH. Fotosystém I je také známý jako plastocyanin-ferredoxin oxidoreduktáza.

Definice fotosystému II

Fotosystém II nebo PS II je komplex proteinů zabudovaných do membrány, který se skládá z více než 20 podjednotek a přibližně 100 kofaktorů. Světlo je absorbováno pigmenty, jako jsou karotenoidy, chlorofyl a fycobilin v oblasti známé jako antény a dále se tato excitovaná energie přenáší do reakčního centra. Hlavní složkou jsou periferní antény, které jsou zapojeny do absorbujícího světla spolu s chlorofylem a dalšími pigmenty. Tato reakce se provádí v jádrovém komplexu, který je místem pro počáteční řetězové reakce přenosu elektronů.

Jak již bylo uvedeno dříve, PS II absorbuje světlo při 680 nm a vstupuje do stavu vysoké energie. P680 daruje elektron a přenáší se na fyophytin, který je primárním akceptorem elektronů. Jakmile P680 ztratí elektron a získá kladný náboj, potřebuje k doplnění elektron, který je splněn rozdělením molekul vody.

K oxidaci vody dochází ve středu manganu nebo v klastru Mn4OxCa . Centrum manganu oxiduje dvě molekuly najednou, extrahuje čtyři elektrony, a tak vytvoří molekulu O2 a uvolní čtyři H + ionty.

V PS II existuje různý protichůdný mechanismus výše uvedeného procesu, ačkoli protony a elektrony extrahované z vody se používají ke snížení NADP + a ve výrobě ATP. Fotosystém II je také známý jako voda-plastochinonoxidoreduktáza a říká se jako první proteinový komplex ve světelné reakci.

Klíčové rozdíly mezi fotosystémem I a fotosystémem II

Dané body budou ukazovat rozdíly mezi fotosystémem I a fotosystémem II:

  1. Fotosystém I nebo PS I a Fotosystém II nebo PS II jsou proteinem zprostředkovaný komplex a hlavním cílem je produkce energie (ATP a NADPH2), která se používá v Calvinově cyklu, PSI používá světelnou energii k přeměně NADP + na NADPH2. Zahrnuje P700, chlorofyl a další pigmenty, zatímco PS II je komplex, který absorbuje světelnou energii, zahrnuje P680, chlorofyl a pomocné pigmenty a přenáší elektrony z vody na plastochinon, a tak pracuje v disociaci molekul vody a produkuje protony (H +) a O2.
  2. Fotosystém I se nachází na vnějším povrchu thylakoidní membrány a váže se na speciální reakční centrum známé jako P700, zatímco PS II se nachází na vnitřním povrchu thylakoidové membrány a reakční centrum je známé jako P680.
  3. Pigmenty ve fotosystému 1 absorbují delší vlnové délky světla, které jsou 700 nm (P700), na druhé straně, pigmenty ve fotosystému 2 absorbují kratší vlnové délky světla, které jsou 680 nm (P680).
  4. Fotofosforylace v PS I se podílí na cyklické i necyklické fotofosforylaci a PS II se podílí na obou cyklických fotofosforylacích.
  5. V PS I nedochází k žádné fotolýze, i když se to stává fotosystém II.
  6. Fotosystém I nebo PS I obsahuje chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B a karotenoidy v poměru 20-30: 1, zatímco ve fotosystému II nebo PS 2 obsahuje chlorofyl A-660, chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B, xantofyly a fycobiliny v poměru 3 až 7: 1.
  7. Primární funkce fotosystému I v syntéze NADPH, kde přijímá elektrony z PS II, a fotosystém II je v hydrolýze syntézy vody a ATP.
  8. Základní složení v PSI se skládá ze dvou podjednotek, které jsou PesA a PesB, a PS II se skládá ze dvou podjednotek složených z D1 a D2.

Závěr

Můžeme tedy říci, že v rostlinách fotosyntéza zahrnuje dva procesy; reakce závislé na světle a reakce asimilace uhlíku, která je klamně známá také jako reakce temnoty. Ve světelných reakcích fotosyntetické pigmenty a chlorofyl absorbují světlo a přeměňují se na ATP a NADPH (energie).

Top