De twee belangrijkste membraaneiwitcomplexen met meerdere subeenheden verschillen in hun absorberende golflengte, waarbij het fotosysteem I of PS 1 de langere golflengte van licht absorbeert, namelijk 700 nm, terwijl fotosysteem II of PS 2 de kortere golflengte van licht 680 nm absorbeert.
Ten tweede wordt elk fotosysteem aangevuld door de elektronen, na het verlies van een elektron, maar de bronnen zijn verschillend waar PS II het elektronen uit water haalt, terwijl PS I elektronen uit de PS II haalt via een elektronentransportketen.
De fotosystemen zijn betrokken bij fotosynthese en worden aangetroffen in thylakoïde membranen van algen, cyanobacteriën en voornamelijk in planten. We weten allemaal dat planten en andere fotosynthetische organismen zonne-energie verzamelen die wordt ondersteund door de lichtabsorberende pigmentmoleculen in de bladeren.
De geabsorbeerde zonne-energie of lichtenergie in bladeren wordt in de eerste fase van fotosynthese omgezet in chemische energie. Dit proces ondergaat een reeks chemische reacties die bekend staan als lichtafhankelijke reacties.
De fotosynthetische pigmenten zoals chlorofyl a, chlorofyl b en carotenoïden zijn aanwezig in de thylakoïde membranen van de chloroplast. Het fotosysteem vormt de lichtoogstcomplexen, die bestaan uit 300-400 chlorofylen, eiwitten en andere pigmenten. Deze pigmenten worden opgewonden nadat ze het foton hebben geabsorbeerd en vervolgens wordt een van de elektronen overgeschakeld naar een hogere energiebaan.
Het opgewekte pigment geeft hun energie door aan de naburige energieoverdracht aan naburig pigment, en dit zijn de directe elektromagnetische interacties. Verder brengt het naburige pigment energie over naar pigment en wordt het proces meerdere keren herhaald. Samen verzamelen deze pigmentmoleculen hun energie en gaan ze naar het centrale deel van het fotosysteem dat bekend staat als reactiecentrum.
Hoewel de twee fotosystemen in de lichtafhankelijke reacties hun naam kregen in de serie, werden ze ontdekt, maar het fotosysteem II (PS II) komt eerst in het pad in de elektronenstroom en daarna in het fotosysteem I (PSI). In deze inhoud zullen we het verschil onderzoeken tussen de twee soorten pf-fotosystemen en een korte beschrijving ervan.
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | Fotosysteem I (PS I) | Fotosysteem II (PS II) |
|---|---|---|
| Betekenis | Fotosysteem I of PS I gebruikt lichtenergie om NADP + naar NADPH2 om te zetten. Het gaat om de P700, chlorofyl en andere pigmenten. | Fotosysteem II of PS II is het eiwitcomplex dat lichtenergie absorbeert, waarbij P680, chlorofyl en hulppigmenten betrokken zijn en elektronen overbrengen van water naar plastochinon en dus in dissociatie van watermoleculen werken en protonen (H +) en O2 produceren. |
| Plaats | Het bevindt zich op het buitenoppervlak van het thylakoïde membraan. | Het bevindt zich aan de binnenkant van het thylakoïde membraan. |
| Fotocentrum of reactiecentrum | P700 is het fotocentrum. | P680 is het fotocentrum. |
| Golflengte absorberen | De pigmenten in het fotosysteem 1 absorberen langere golflengten van licht, namelijk 700 nm (P700). | De pigmenten in het fotosysteem2 absorberen kortere golflengten van licht, namelijk 680 nm (P680). |
| Fotofosforylering | Dit systeem is betrokken bij zowel cyclische als niet-cyclische fotofosforylering. | Dit systeem is betrokken bij zowel cyclische fotofosforylering. |
| Fotolyse | Er vindt geen fotolyse plaats. | Fotolyse vindt plaats in dit systeem. |
| Pigmenten | Fotosysteem I of PS 1 bevat chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B en carotenoïden. | Fotosysteem II of PS 2 bevat chlorofyl A-660, chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B, xanthofylen en fycobilinen. |
| De verhouding van de chlorofylcarotenoïdepigmenten | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Functie | De primaire functie van het fotosysteem I is in NADPH-synthese, waar het de elektronen van PS II ontvangt. | De primaire functie van het fotosysteem II is in de hydrolyse van water en ATP-synthese. |
| Kernsamenstelling | De PSI bestaat uit twee subeenheden die psaA en psaB zijn. | De PS II bestaat uit twee subeenheden bestaande uit D1 en D2. |
Definitie van fotosysteem I
Fotosysteem I of PSI bevindt zich in het thylakoïde membraan en is een eiwitcomplex met meerdere eenheden dat voorkomt in groene planten en algen. De eerste eerste stap van het vangen van zonne-energie en de conversie door lichtgedreven elektronentransport. PS I is het systeem waar het chlorofyl en andere pigmenten worden verzameld en de golflengte van licht absorberen bij 700 nm. Het is de reactiereeks en het reactiecentrum bestaat uit chlorofyl a-700, met de twee subeenheden namelijk psaA en psaB.
De subeenheden van PSI zijn groter dan de subeenheden PS II. Dit systeem bestaat ook uit de chlorofyl a-670, chlorofyl a-680, chlorofyl a-695, chlorofyl b en carotenoïden. De geabsorbeerde fotonen worden met behulp van de hulppigmenten naar het reactiecentrum gevoerd. De fotonen worden verder vrijgegeven door het reactiecentrum als elektronen met hoge energie, die een reeks elektronendragers ondergaan en uiteindelijk worden gebruikt door NADP + -reductase. De NADPH wordt geproduceerd door NADP + -reductase-enzym uit dergelijke hoogenergetische elektronen. NADPH wordt gebruikt in de Calvin-cyclus.
Daarom is het belangrijkste doel van het integrale membraaneiwitcomplex dat lichtenergie gebruikt om ATP en NADPH te produceren. Fotosysteem I staat ook bekend als plastocyanin-ferredoxine-oxidoreductase.
Definitie van Photosystem II
Fotosysteem II of PS II is het membraan-ingebed-eiwitcomplex, bestaande uit meer dan 20 subeenheden en ongeveer 100 cofactoren. Het licht wordt geabsorbeerd door de pigmenten zoals carotenoïden, chlorofyl en phycobilin in het gebied dat bekend staat als antennes en verder wordt deze opgewekte energie overgebracht naar het reactiecentrum. Het hoofdbestanddeel zijn perifere antennes die samen met het chlorofyl en andere pigmenten in het absorberende licht werken. Deze reactie vindt plaats in het kerncomplex dat de plaats is voor de initiële kettingreacties van elektronenoverdracht.
Zoals eerder besproken, absorbeert PS II licht bij 680 nm en komt het binnen met een hoge energietoestand. De P680 doneert een elektron en brengt deze over naar het feofytine, de primaire elektronenacceptor. Zodra de P680 een elektron verliest en een positieve lading krijgt, heeft hij een elektron nodig voor aanvulling, dat wordt vervuld door splitsing van watermoleculen.
De oxidatie van water vindt plaats in het mangaancentrum of Mn4OxCa- cluster. Het mangaancentrum oxideert twee moleculen tegelijk, extraheert vier elektronen en produceert zo een molecuul O2 en geeft vier H + -ionen af.
Er zijn verschillende tegenstrijdige mechanismen van het bovengenoemde proces in PS II, hoewel protonen en elektronen die uit water worden gehaald, worden gebruikt om NADP + en bij ATP-productie te verminderen. Fotosysteem II staat ook bekend als water-plastochinon-oxidoreductase en wordt genoemd als het eerste eiwitcomplex in de lichtreactie.
Belangrijkste verschillen tussen fotosysteem I en fotosysteem II
Gegeven punten zullen de variatie tussen het fotosysteem I en fotosysteem II laten zien:
- Fotosysteem I of PS I en Fotosysteem II of PS II zijn het eiwitgemedieerde complex en het belangrijkste doel is om energie te produceren (ATP en NADPH2), die wordt gebruikt in de Calvin-cyclus, de PSI gebruikt lichtenergie om NADP + om te zetten in NADPH2. Het betreft de P700, chlorofyl en andere pigmenten, terwijl PS II het complex is dat lichtenergie absorbeert, waarbij P680, chlorofyl en hulppigmenten betrokken zijn en elektronen overbrengen van water naar plastoquinon en zo werken in dissociatie van watermoleculen en protonen (H +) en produceren O2.
- Fotosysteem I bevindt zich op het buitenoppervlak van het thylakoïde membraan en is gebonden aan het speciale reactiecentrum dat bekend staat als P700, terwijl PS II zich op het binnenoppervlak van het thylakoïde membraan bevindt en het reactiecentrum staat bekend als P680.
- De pigmenten in het fotosysteem 1 absorberen langere golflengten van licht van 700 nm (P700), terwijl pigmenten in het fotosysteem2 kortere golflengten van licht absorberen, namelijk 680 nm (P680).
- Fotofosforylering in PS I is betrokken bij zowel cyclische als niet-cyclische fotofosforylering en PS II is betrokken bij zowel cyclische fotofosforylering.
- Er treedt geen fotolyse op in PS I, hoewel het fotosysteem II gebeurt.
- Fotosysteem I of PS I bevat chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B en carotenoïden in de verhouding 20-30: 1, terwijl in Photosystem II of PS 2 chlorofyl bevat A-660, chlorofyl A-670, chlorofyl A-680, chlorofyl A-695, chlorofyl A-700, chlorofyl B, xanthofylen en phycobilins in de verhouding 3-7: 1.
- De primaire functie van het fotosysteem I in NADPH-synthese, waar het de elektronen van PS II ontvangt, en het fotosysteem II is in de hydrolyse van water en ATP-synthese.
- Kernsamenstelling in de PSI bestaat uit twee subeenheden die psaA en psaB zijn, en PS II bestaat uit twee subeenheden die bestaan uit D1 en D2.
Conclusie
We kunnen dus zeggen dat fotosynthese in planten twee processen omvat; de lichtafhankelijke reacties en de koolstof-assimilatiereactie die misleidend ook wel donkere reacties wordt genoemd. In de lichtreacties absorberen de fotosynthetische pigmenten en het chlorofyl licht en zetten ze om in ATP en NADPH (energie).
