Du pagrindiniai kelių subvienetų membranų baltymų kompleksai skiriasi sugeriančiojo bangos ilgio atžvilgiu, kai I arba PS1 fotosistema sugeria ilgesnį šviesos bangos ilgį, kuris yra 700 nm, o II arba PS2 fotosistema sugeria trumpesnį šviesos bangos ilgį - 680 nm .
Antra, kiekviena fotosistema yra papildoma elektronų, praradus elektroną, tačiau šaltiniai yra skirtingi, kai PS II gauna elektronus iš vandens, o PS I per elektronus perneša elektronus iš PS II.
Fotosistemos dalyvauja fotosintezėje ir randamos dumblių, melsvadumblių ir dažniausiai augalų tiroidinėse membranose. Visi žinome, kad augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai renka saulės energiją, kurią palaiko šviesą sugeriančios pigmento molekulės, esančios lapuose.
Pirmame fotosintezės etape lapuose sugerta saulės energija arba šviesos energija paverčiama chemine energija. Šis procesas patiria daugybę cheminių reakcijų, žinomų kaip nuo šviesos priklausančios reakcijos.
Tiroidinėse chloroplasto membranose yra tokių fotosintetinių pigmentų kaip chlorofilas a, chlorofilo b ir karotinoidai. Fotosistema yra šviesos derliaus kompleksai, susidedantys iš 300–400 chlorofilų, baltymų ir kitų pigmentų. Šie pigmentai sužadinami sugėrę fotoną, o tada vienas iš elektronų pereina į didesnės energijos orbitalę.
Susijaudinęs pigmentas perduoda savo energiją kaimyniniam pigmentui, perduodant rezonansinę energiją, ir tai yra tiesioginė elektromagnetinė sąveika. Be to, šalia esantis pigmentas perduoda energiją į pigmentą ir procesas kartojamas kelis kartus. Kartu šios pigmento molekulės sukaupia savo energiją ir pereina link centrinės fotosistemos dalies, vadinamos reakcijos centru.
Nors dvi nuo šviesos priklausomose reakcijose esančios fotosistemos gavo savo pavadinimą serijoje, jos buvo aptiktos, tačiau pirmiausia elektronų sraute atsiranda II fotosistema (PS II), o paskui I fotosistema (PSI). Šiame turinyje ištirsime skirtumą tarp dviejų tipų pf fotosistemos ir trumpai apibūdinsime juos.
Palyginimo diagrama
| Palyginimo pagrindas | I fotosistema (PS I) | II fotosistema (PS II) |
|---|---|---|
| Reikšmė | I arba „Photos I“ sistema „PSAD“ naudoja šviesos energiją, kad konvertuotų NADP + į NADPH2. Tai apima P700, chlorofilą ir kitus pigmentus. | II fotosesija arba PS II yra baltymų kompleksas, absorbuojantis šviesos energiją, apimantis P680, chlorofilą ir priedus turinčius pigmentus bei pernešančius elektronus iš vandens į plastochinoną, todėl veikia vandens molekulių disociaciją ir gamina protonus (H +) ir O2. |
| Vieta | Jis yra išoriniame tiroidinės membranos paviršiuje. | Jis yra ant vidinio tiroidinės membranos paviršiaus. |
| Fotocentras arba reakcijos centras | „P700“ yra nuotraukų centras. | P680 yra nuotraukų centras. |
| Sugeriantis bangos ilgis | 1 fotosistemoje esantys pigmentai sugeria ilgesnius šviesos bangos ilgius, kurie yra 700 nm (P700). | Pigmentai fotosistemoje2 sugeria trumpesnius šviesos bangos ilgius, kurie yra 680 nm (P680). |
| Fotofosforilinimas | Ši sistema yra susijusi tiek su cikliniu, tiek su cikliniu fotofosforilinimu. | Ši sistema yra susijusi tiek su cikliniu fotofosforilinimu. |
| Fotolizė | Fotolizė nevyksta. | Šioje sistemoje vyksta fotolizė. |
| Pigmentai | I arba PS1 fotosistemoje yra chlorofilo A-670, chlorofilo A-680, chlorofilo A-695, chlorofilo A-700, chlorofilo B ir karotinoidų. | „Photosystem II“ arba „PS 2“ sudėtyje yra chlorofilo A-660, chlorofilo A-670, chlorofilo A-680, chlorofilo A-695, chlorofilo A-700, chlorofilo B, ksantofilų ir fikobilinų. |
| Karofenoidų chlorofilo santykis | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Funkcija | Pagrindinė I fotosistemos funkcija yra NADPH sintezė, kur ji priima elektronus iš PS II. | Pagrindinė II fotosistemos funkcija yra vandens hidrolizė ir ATP sintezė. |
| Pagrindinė kompozicija | PSI sudaro du subvienetai, kurie yra psaA ir psaB. | PS II sudaro du subvienetai, sudaryti iš D1 ir D2. |
I fotosistemos apibrėžimas
I „Photosystem I“ arba PSI yra tiroidų membranoje ir yra daugialąsčių baltymų kompleksas, randamas žaliuose augaluose ir dumbliuose. Pirmasis saulės energijos gaudymo spąstais žingsnis ir po to konversija, naudojant šviesos varomą elektroną. PS I - tai sistema, kurioje chlorofilas ir kiti pigmentai surenkami ir absorbuoja šviesos bangos ilgį esant 700 nm. Tai yra reakcijų seka, o reakcijos centrą sudaro chlorofilas a-700, kurio du subvienetai yra psaA ir psaB.
PSI subvienetai yra didesni nei PS II subvienetai. Ši sistema taip pat susideda iš chlorofilo a-670, chlorofilo a-680, chlorofilo a-695, chlorofilo b ir karotinoidų. Sugerti fotonai, naudojant papildomus pigmentus, pernešami į reakcijos centrą. Fotonus toliau išskiria reakcijos centras kaip didelės energijos elektronus, kurie patiria daugybę elektronų nešiklių ir pagaliau juos panaudoja NADP + reduktazė. NADPH gaminamas per NADP + reduktazės fermentą iš tokių didelės energijos elektronų. NADPH naudojamas Kalvino cikle.
Todėl pagrindinis integruoto membraninių baltymų komplekso, naudojančio šviesos energiją ATP ir NADPH gamybai, tikslas. I fotosistema taip pat žinoma kaip plastocianino-ferredoksino oksidoreduktazė.
II fotosistemos apibrėžimas
II fotosistema arba PS II yra į membraną įterptų baltymų kompleksas, susidedantis iš daugiau nei 20 subvienetų ir maždaug 100 kofaktorių. Šviesą sugeria pigmentai, tokie kaip karotenoidai, chlorofilas ir fikobilinas regione, vadinamame antenomis, ir toliau ši sužadinta energija perduodama į reakcijos centrą. Pagrindinis komponentas yra periferinės antenos, kurios sugeria šviesą kartu su chlorofilu ir kitais pigmentais. Ši reakcija atliekama pagrindiniame komplekse, kuris yra pradinių elektronų perdavimo grandinės reakcijų vieta.
Kaip jau buvo aptarta anksčiau, PS II sugeria šviesą esant 680 nm ir patenka į didelės energijos būseną. P680 paaukoja elektroną ir perkelia į feofitiną, kuris yra pagrindinis elektronų akceptorius. Kai tik P680 praranda elektroną ir įgyja teigiamą krūvį, jam papildyti reikia elektrono, kuris įvykdomas padalijus vandens molekules.
Vandens oksidacija vyksta mangano centre arba Mn4OxCa klasteryje. Mangano centras oksiduoja dvi molekules iš karto, ištraukdamas keturis elektronus ir tokiu būdu sukurdamas O2 molekulę ir išskirdamas keturis H + jonus.
PS II yra įvairūs prieštaringi aukščiau aprašyto proceso mechanizmai, nors protonai ir elektronai, išgauti iš vandens, naudojami siekiant sumažinti NADP + ir ATP gamyboje. II fotosistema taip pat žinoma kaip vandens-plastochinono oksidoreduktazė ir yra sakoma, kad pirmasis baltymų kompleksas lengvoje reakcijoje.
Pagrindiniai skirtumai tarp „Photosystem I“ ir „Photosystem II“
Pateikti taškai parodys I ir II fotosistemos variantus:
- „Photosystem I“ arba „PS I“ ir „Photosystem II“ arba „PS II“ yra baltymų tarpininkaujamas kompleksas, o pagrindinis tikslas yra gaminti energiją (ATP ir NADPH2), kuri naudojama Kalvino cikle. PSI naudoja šviesą energijai konvertuoti NADP + į NADPH2. Jis apima P700, chlorofilą ir kitus pigmentus, o PS II yra kompleksas, sugeriantis šviesos energiją, apimantis P680, chlorofilą ir papildomus pigmentus, perkeliantis elektronus iš vandens į plastochinoną ir tokiu būdu veikiantis vandens molekulėms atsiribojant ir gaminant protonus (H +). O2.
- I fotosistema yra išoriniame tiroidinės membranos paviršiuje ir yra sujungta su specialiu reakcijos centru, vadinamu P700, tuo tarpu PS II yra vidiniame tiroidinės membranos paviršiuje, o reakcijos centras yra žinomas kaip P680.
- 1 fotosistemoje esantys pigmentai sugeria ilgesnius šviesos bangos ilgius, kurie yra 700 nm (P700), kita vertus, 2 fotosistemoje esantys pigmentai sugeria trumpesnius šviesos bangos ilgius, kurie yra 680 nm (P680).
- Fotofosforilinimas PS I yra susijęs tiek su cikliniu, tiek su cikliniu fotofosforilinimu, o PS II yra susijęs tiek su cikliniu fotofosforilinimu.
- PS I fotolizė nevyksta, nors tai vyksta II fotosistemoje.
- I arba PS I fotosistemoje yra chlorofilo A-670, chlorofilo A-680, chlorofilo A-695, chlorofilo A-700, chlorofilo B ir karotinoidų santykis 20-30: 1, tuo tarpu „Photosystem II“ arba PS 2 sudėtyje yra chlorofilo A-660, chlorofilo A-670, chlorofilo A-680, chlorofilo A-695, chlorofilo A-700, chlorofilo B, ksantofilų ir fikobilinų santykis 3-7: 1.
- Pagrindinė I fotosistemos funkcija NADPH sintezėje, kai ji gauna elektronus iš PS II, o II fotosistema - vandens hidrolizėje ir ATP sintezėje.
- Pagrindinę PSI sudėtį sudaro du psaA ir psaB subvienetai, o PS II sudaro du subvienetai, sudaryti iš D1 ir D2.
Išvada
Taigi galime pasakyti, kad augaluose fotosintezė apima du procesus; nuo šviesos priklausančios reakcijos ir anglies asimiliacijos reakcija, kuri klaidingai dar vadinama tamsiosiomis reakcijomis. Šviesos reakcijose fotosintetiniai pigmentai ir chlorofilas sugeria šviesą ir virsta ATP ir NADPH (energija).
