Два основні комплекси мембранних білків з мембраною відрізняються за своєю довжиною хвилі, де фотосистема I або PS 1 поглинає більшу довжину хвилі світла, яка становить 700 нм, тоді як фотосистема II або PS 2 поглинає коротшу довжину хвилі світла 680 нм .
По-друге, кожна фотосистема поповнюється електронами після втрати електрона, але джерела різні, коли PS II отримує електрони з води, а PS I отримує електрони з PS II через транспортний ланцюг електронів.
Фотосистеми беруть участь у фотосинтезі і знаходяться в тилакоїдних мембранах водоростей, ціанобактерій і головним чином у рослинах. Всі ми знаємо, що рослини та інші фотосинтетичні організми збирають сонячну енергію, яку підтримують молекули пігменту, що поглинають світло, присутні.
Поглинена сонячна енергія або енергія світла в листках перетворюється на хімічну енергію на першому етапі фотосинтезу. Цей процес зазнає низки хімічних реакцій, відомих як світлозалежні реакції.
Фотосинтетичні пігменти, такі як хлорофіл a, хлорофіл b і каротиноїди, присутні в тилакоїдних мембранах хлоропласта. Фотосистема являє собою світлозбиральні комплекси, що включає 300-400 хлорофілів, білків та інших пігментів. Ці пігменти збуджуються після поглинання фотона, і тоді один з електронів переходить на орбіталь вищої енергії.
Збуджений пігмент передає свою енергію сусідньому пігменту за рахунок резонансної передачі енергії, і це прямі електромагнітні взаємодії. Далі, у свою чергу, сусідній пігмент передає енергію пігменту і процес повторюється багато разів. Ці молекули пігменту разом збирають свою енергію і проходять до центральної частини фотосистеми, відомої як центр реакції.
Хоча дві фотосистеми у залежних від світла реакціях отримали свою назву в серії, вони були виявлені, але фотосистема II (PS II) виходить спочатку на шляху потоку електронів, а потім у фотосистему I (PSI). У цьому змісті ми дослідимо різницю між двома видами фотосистеми pf та коротким їх описом.
Порівняльна діаграма
| Основа для порівняння | Фотосистема I (PS I) | Фотосистема II (PS II) |
|---|---|---|
| Значення | Фотосистема I або PS I використовує світлову енергію для перетворення NADP + в NADPH2. У ньому беруть участь P700, хлорофіл та інші пігменти. | Фотосистема II або PS II - це білковий комплекс, який поглинає світлову енергію, включаючи Р680, хлорофіл та допоміжні пігменти і переносячи електрони з води в пластохінон, і таким чином працює в дисоціації молекул води і виробляє протони (Н +) та О2. |
| Місцезнаходження | Він розташований на зовнішній поверхні тилакоїдної мембрани. | Він розташований на внутрішній поверхні тилакоїдної мембрани. |
| Фотоцентр або центр реакції | P700 - фотоцентр. | P680 - фотоцентр. |
| Поглинаюча довжина хвилі | Пігменти у фотосистемі 1 поглинають довші хвилі світла, що становить 700 нм (P700). | Пігменти у фотосистемі2 поглинають коротшу довжину хвилі світла, яка становить 680 нм (P680). |
| Фотофосфорилювання | Ця система бере участь як у циклічному, так і у нециклічному фотофосфорилюванні. | Ця система бере участь як у циклічному фотофосфорилюванні. |
| Фотоліз | Фотолізу не відбувається. | Фотоліз відбувається в цій системі. |
| Пігменти | Фотосистема I або PS 1 містить хлорофіл А-670, хлорофіл А-680, хлорофіл А-695, хлорофіл А-700, хлорофіл В і каротиноїди. | Фотосистема II або PS 2 містить хлорофіл А-660, хлорофіл А-670, хлорофіл А-680, хлорофіл А-695, хлорофіл А-700, хлорофіл В, ксантофіли та фікобіліни. |
| Співвідношення хлорофільних каротиноїдних пігментів | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Функція | Основна функція фотосистеми I полягає в синтезі NADPH, де вона отримує електрони від PS II. | Основна функція фотосистеми II полягає в гідролізі води та синтезі АТФ. |
| Основний склад | PSI складається з двох субодиниць, які є psaA і psaB. | PS II складається з двох субодиниць, складених з D1 і D2. |
Визначення Фотосистеми I
Фотосистема I або PSI знаходиться в мембрані тилакоїдів і являє собою багатосуб'єктний білковий комплекс, який міститься в зелених рослинах і водоростях. Перший початковий крок захоплення сонячної енергії, а потім її перетворення легким транспортом електронів. PS I - система, де хлорофіл та інші пігменти збираються та поглинають довжину хвилі світла при 700 нм. Це серія реакцій, і центр реакції складається з хлорофілу a-700, з двома субодиницями, а саме psaA і psaB.
Субодиниці PSI більше, ніж субодиниці PS II. Ця система також складається з хлорофілу a-670, хлорофілу a-680, хлорофілу a-695, хлорофілу b та каротиноїдів. Поглинені фотони переносяться в реакційний центр за допомогою допоміжних пігментів. Фотони далі виділяються в реакційному центрі у вигляді високоенергетичних електронів, які піддаються серії електронних носіїв і, нарешті, використовуються НАДФ + редуктазою. NADPH виробляється за допомогою ферменту NADP + редуктази з таких високоенергетичних електронів. НАДФН використовується в циклі Кальвіна.
Тому основна мета цілісного мембранного білкового комплексу, який використовує енергію світла для отримання АТФ та НАДФГ. Фотосистема I також відома як пластоціанін-ферредоксин оксидоредуктаза.
Визначення Фотосистеми II
Фотосистема II або PS II - це білково-вбудований комплекс, що складається з більш ніж 20 субодиниць і близько 100 кофакторів. Світло поглинається пігментами, такими як каротиноїди, хлорофіл та фікобілін в області, відомій як антени, і далі ця збуджена енергія передається в центр реакції. Основним компонентом є периферійні антени, які займаються поглинаючим світлом разом з хлорофілом та іншими пігментами. Ця реакція проводиться в основному комплексі, який є місцем для початкових ланцюгових реакцій перенесення електронів.
Як обговорювалося раніше, PS II поглинає світло при 680 нм і переходить у стан високої енергії. P680 подає електрон і передає феофітин, який є основним акцептором електронів. Як тільки P680 втрачає електрон і отримує позитивний заряд, йому потрібен електрон для поповнення, який виконується розщепленням молекул води.
Окислення води відбувається в центрі марганцю або кластері Mn4OxCa . Центр марганцю окислює дві молекули одночасно, витягуючи чотири електрони і, таким чином, виробляючи молекулу O2 і вивільняючи чотири іони Н +.
Існує різні суперечливі механізми вищезазначеного процесу в PS II, хоча протони та електрони, витягнуті з води, використовуються для зниження НАДФ + та у виробництві АТФ. Фотосистема II також відома як вода-пластохінон оксидоредуктаза і називається першим білковим комплексом у світловій реакції.
Ключові відмінності між Фотосистемою I та Фотосистемою II
Наведені бали покажуть різницю між фотосистемою I та фотосистемою II:
- Фотосистема I або PS I і Photosystem II або PS II є білково-опосередкованим комплексом, і головна мета - виробляти енергію (ATP і NADPH2), яка використовується в циклі Кальвіна, PSI використовує світлу енергію для перетворення NADP + в NADPH2. У ньому беруть участь P700, хлорофіл та інші пігменти, тоді як PS II - це комплекс, який поглинає світлову енергію, залучаючи Р680, хлорофіл та допоміжні пігменти та передаючи електрони з води до пластохінону, і таким чином працює в дисоціації молекул води і виробляє протони (Н +) і O2.
- Фотосистема I розташована на зовнішній поверхні тилакоїдної мембрани і пов'язується зі спеціальним реакційним центром, відомим як P700, тоді як PS II розташований на внутрішній поверхні тилакоїдної мембрани, а центр реакції відомий як P680.
- Пігменти у фотосистемі 1 поглинають довші довжини хвилі світла, яка становить 700 нм (P700), з іншого боку, пігменти фотосистеми2 поглинають коротші довжини хвилі світла, що становить 680 нм (P680).
- Фотофосфорилювання в PS I бере участь як у циклічному, так і нециклічному фотофосфорилюванні, а PS II бере участь у обох циклічних фотофосфорилювання.
- У PS I фотоліз не відбувається, хоча це відбувається з фотосистемою II.
- Фотосистема I або PS I містить хлорофіл А-670, хлорофіл А-680, хлорофіл А-695, хлорофіл А-700, хлорофіл В та каротиноїди у співвідношенні 20-30: 1, тоді як у Фотосистемі II або PS 2 міститься хлорофіл А-660, хлорофіл А-670, хлорофіл А-680, хлорофіл А-695, хлорофіл А-700, хлорофіл В, ксантофіли та фікобіліни у співвідношенні 3-7: 1.
- Основна функція фотосистеми I в синтезі NADPH, де вона отримує електрони від PS II, а фотосистема II - в гідролізі синтезу води та АТФ.
- Основний склад в PSI складається з двох субодиниць, які є psaA і psaB, а PS II складається з двох субодиниць, складених з D1 і D2.
Висновок
Тож можна сказати, що у рослин фотосинтез охоплює два процеси; світлозалежні реакції та реакція асиміляції вуглецю, яка в омані також відома як темні реакції. У світлових реакціях фотосинтетичні пігменти та хлорофіл поглинають світло та перетворюються на АТФ та НАДФН (енергію).
