Diferència clau: fotofosforilació cíclica i no cíclica
La fotofosforilació o fosforilació fotosintètica és un procés en el qual es produeix ATP durant les reaccions de la fotosíntesi que depenen de la llum. S'afegeix un grup fosfat a l'ADP per formar ATP, utilitzant la força motriu de protons generada durant les cadenes de transport d'electrons cíclics i no cíclics de la fotosíntesi. L'energia és subministrada per la llum solar per iniciar els processos i la síntesi d'ATP es produeix en els complexos d'ATPasa situats a les membranes tilacoides dels cloroplasts. La síntesi d'ATP durant el flux d'electrons cíclic de la fotosíntesi anoxigènica es coneix com a fotofosforilació cíclica. La producció d'ATP durant el flux d'electrons no cíclic de la fotosíntesi oxigenada es coneix com a fotofosforilació no cíclica. Aquesta és la diferència clau entre la fotofosforilació cíclica i la no cíclica.
Què és la fotofosforilació cíclica?
La fosforilació cíclica és un procés que produeix ATP a partir d'ADP durant la cadena de transport d'electrons cíclic de la fotosíntesi depenent de la llum. El fotosistema I està implicat en aquest procés. Quan les clorofil·les de PS I absorbeixen energia lluminosa, s'alliberen electrons d' alta energia del centre de reacció P700. Aquests electrons són acceptats per un acceptor d'electrons primari i després viatgen a través de diversos acceptors d'electrons com ferredoxina (Fd), plastoquinona (PQ), complex de citocrom i plastocianina (PC). Finalment, aquests electrons tornen a P700 després de passar per un moviment cíclic. Quan els electrons viatgen costa avall a través dels portadors d'electrons, alliberen energia potencial. Aquesta energia s'utilitza per produir ATP a partir d'ADP per l'enzim ATP sintasa. Per tant, aquest procés es coneix com a fotofosforilació cíclica.
PS II no està implicat en la fotofosforilació cíclica. Per tant, l'aigua no intervé en aquest procés; com a resultat, la fotofosforilació cíclica no genera oxigen molecular com a subproducte. Com que els electrons tornen al PS I, no es genera cap potència reductora (sense NADPH) durant la fotofosforilació cíclica.
Figura 01: fotofosforilació cíclica
Què és la fotofosforilació no cíclica?
La fotofosforilació no cíclica és el procés de síntesi d'ATP mitjançant l'energia de la llum mitjançant la cadena de transport d'electrons no cíclic de la fotosíntesi. En aquest procés intervenen dos tipus de fotosistemes anomenats PS I i PS II. La fotofosforilació no cíclica s'inicia per PS II. Absorbeix energia lluminosa i allibera electrons d' alta energia. Les molècules d'aigua es divideixen prop del PS II alliberant protons (ions H+) i oxigen molecular a causa de l'energia absorbida. Els electrons d' alta energia són acceptats per un acceptor d'electrons primari i passen per plastoquinona (PQ), complex de citocrom i plastocianina (PC). Aleshores, aquests electrons són agafats pel PS I. Els electrons acceptats per PS I tornen a passar a través dels acceptors d'electrons i arriben a NADP+ Aquests electrons es combinen amb H+i NADP+ per formar NADPH i acabar la cadena de transport d'electrons. Durant la cadena de transport d'electrons, l'energia alliberada s'utilitza per produir ATP a partir d'ADP. Com que els electrons no tornen a PS II, aquest procés es coneix com a fotofosforilació no cíclica.
En comparació amb la fotofosforilació cíclica, la fotofosforilació no cíclica és freqüent i s'observa àmpliament en totes les plantes verdes, algues i cianobacteris. És un procés viral per als organismes vius, ja que aquest és l'únic procés que allibera oxigen molecular al medi ambient.
Figura 02: fotofosforilació no cíclica
Quina diferència hi ha entre la fotofosforilació cíclica i la no cíclica?
Fotofosforilació cíclica vs no cíclica |
|
| La fotofosforilació cíclica fa referència al procés que produeix ATP durant la cadena de transport d'electrons cíclic de la fotosíntesi dependent de la llum. | La fotofosforilació no cíclica fa referència al procés que produeix ATP a partir de la cadena de transport d'electrons no cíclica en reaccions lleugeres de la fotosíntesi. |
| Sistema de fotos | |
| Només un fotosistema (PS I) està implicat en la fotofosforilació cíclica. | El fotosistema I i II estan implicats en la fotofosforilació no cíclica. |
| Natura de la cadena de transport d'electrons | |
| Els electrons viatgen en una cadena cíclica de transport d'electrons i tornen al PS I | Els electrons viatgen en cadenes no cícliques. |
| Productes | |
| En aquest procés només es produeix ATP. | ATP, O2 i NADPH. |
| Aigua | |
| L'aigua no es divideix durant aquest procés. | L'aigua es divideix o fotòlisi. |
| Generació d'oxigen | |
| L'oxigen no es genera durant la fotofosforilació cíclica | L'oxigen molecular es genera en la fotofosforilació no cíclica. |
| Primer donant d'electrons | |
| El primer donant d'electrons és PS I. | L'aigua és el primer donant d'electrons. |
| Primer acceptador d'electrons | |
| L'acceptador final d'electrons és PS I. | L'acceptador final d'electrons és NADP+ |
| Organismes | |
| La fotofosforilació cíclica la mostren certs bacteris. | La fotofosforilació no cíclica és freqüent en plantes verdes, algues i cianobacteris. |
Resum: fotofosforilació cíclica i no cíclica
ATP es produeix per l'energia lluminosa absorbida durant la fotosíntesi. Aquest procés es coneix com a fotofosforilació. La fotofosforilació pot passar per dues vies conegudes com a fotofosforilació cíclica i no cíclica. Durant la fotofosforilació cíclica, els electrons d' alta energia viatgen a través dels acceptors d'electrons en moviments cíclics i alliberen energia per produir ATP. Durant la fotofosforilació no cíclica, els electrons d' alta energia flueixen a través dels acceptors d'electrons en moviments no cíclics en forma de Z. Els electrons alliberats no tornen als mateixos fotosistemes en la fotofosforilació no cíclica. Tanmateix, en ambdós processos, l'ATP es produeix de la mateixa manera utilitzant l'energia potencial alliberada per la cadena de transport d'electrons. La fotofosforilació no cíclica produeix ATP, O2 i NADPH, mentre que la fotofosforilació cíclica només produeix ATP. Tots dos fotosistemes estan implicats en la fotofosforilació no cíclica mentre que només un fotosistema (PS I) està implicat en la fotofosforilació cíclica. Aquesta és la diferència entre la fotofosforilació cíclica i la no cíclica.
