ความแตกต่างที่สำคัญ – Cyclic vs Noncyclic Photophosphorylation
โฟโตฟอสโฟรีเลชันหรือฟอสโฟรีเลชันสังเคราะห์แสงเป็นกระบวนการที่ผลิตเอทีพีระหว่างปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง กลุ่มฟอสเฟตถูกเพิ่มเข้าไปใน ADP เพื่อสร้าง ATP โดยใช้แรงกระตุ้นของโปรตอนที่เกิดขึ้นระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบวัฏจักรและไม่ใช่ไซคลิกของการสังเคราะห์ด้วยแสง พลังงานมาจากแสงแดดเพื่อเริ่มต้นกระบวนการและการสังเคราะห์ ATP เกิดขึ้นบนคอมเพล็กซ์ ATPase ที่อยู่ในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ของคลอโรพลาสต์ การสังเคราะห์เอทีพีในระหว่างการไหลของอิเลคตรอนแบบวัฏจักรของการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบ anoxygenic เรียกว่า cyclic photophosphorylationการผลิตเอทีพีในระหว่างการไหลของอิเลคตรอนแบบไม่มีไซคลิกของการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจนเรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีไซคลิก นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไซคลิกและไม่ใช่ไซคลิก
โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวนคืออะไร
ไซคลิกฟอสโฟรีเลชั่นเป็นกระบวนการที่สร้าง ATP จาก ADP ในระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบวัฏจักรที่ขึ้นกับแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง Photosystem I มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ เมื่อคลอโรฟิลล์ของ PS I ดูดซับพลังงานแสง อิเล็กตรอนพลังงานสูงจะถูกปลดปล่อยออกจากศูนย์ปฏิกิริยา P700 อิเล็กตรอนเหล่านี้ได้รับการยอมรับจากตัวรับอิเล็กตรอนหลักแล้วเดินทางผ่านตัวรับอิเล็กตรอนหลายตัวเช่น ferredoxin (Fd), plastoquinone (PQ), cytochrome complex และ plastocyanin (PC) ในที่สุดอิเล็กตรอนเหล่านี้จะกลับสู่ P700 หลังจากผ่านการเคลื่อนที่แบบวัฏจักร เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ลงเนินผ่านตัวพาอิเล็กตรอน พวกมันจะปล่อยพลังงานศักย์ออกมา พลังงานนี้ใช้ในการผลิต ATP จาก ADP โดยเอนไซม์ ATP synthaseดังนั้น กระบวนการนี้จึงเรียกว่า cyclic photophosphorylation
PS II ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวัฏจักร ดังนั้นน้ำจึงไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักรจึงไม่สร้างออกซิเจนโมเลกุลเป็นผลพลอยได้ เนื่องจากอิเล็กตรอนกลับสู่ PS I จึงไม่เกิดพลังงานรีดิวซ์ (ไม่มี NADPH) ระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักร
รูปที่ 01: Cyclic photophosphorylation
โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่ไซคลิกคืออะไร
โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่หมุนเวียนเป็นกระบวนการสังเคราะห์เอทีพีโดยใช้พลังงานแสงโดยห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นไซคลิกของการสังเคราะห์ด้วยแสง ระบบภาพถ่ายสองประเภทมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ชื่อ PS I และ PS II โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่ไซคลิกเริ่มต้นโดย PS IIมันดูดซับพลังงานแสงและปล่อยอิเล็กตรอนพลังงานสูง โมเลกุลของน้ำแตกตัวใกล้กับ PS II โดยปล่อยโปรตอน (ไอออน H+) และออกซิเจนระดับโมเลกุลเนื่องจากพลังงานที่ดูดซับ อิเล็กตรอนพลังงานสูงได้รับการยอมรับโดยตัวรับอิเล็กตรอนหลักและผ่านพลาสโตควิโนน (PQ) ไซโตโครมคอมเพล็กซ์และพลาสโตไซยานิน (PC) จากนั้นอิเล็กตรอนเหล่านั้นจะถูกดึงขึ้นโดย PS I อิเล็กตรอนที่ยอมรับโดย PS I จะถูกส่งผ่านอีกครั้งผ่านตัวรับอิเล็กตรอนและไปถึง NADP+ อิเล็กตรอนเหล่านี้รวมกับ H+และ NADP+ เพื่อสร้าง NADPH และยุติห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน ในระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน พลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิต ATP จาก ADP เนื่องจากอิเล็กตรอนจะไม่ถูกส่งกลับไปยัง PS II กระบวนการนี้จึงเรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีไซคลิก
เมื่อเปรียบเทียบกับโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักรแล้ว โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่ไซคลิกเป็นเรื่องปกติและพบเห็นได้ทั่วไปในพืชสีเขียว สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรียทั้งหมด เป็นกระบวนการไวรัสสำหรับสิ่งมีชีวิต เนื่องจากเป็นกระบวนการเดียวที่ปล่อยออกซิเจนระดับโมเลกุลสู่สิ่งแวดล้อม
รูปที่ 02: โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่หมุนเวียน
โฟโตฟอสโฟรีเลชั่น Cyclic และ Noncyclic ต่างกันอย่างไร
โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไซคลิกเทียบกับโฟโตฟอสโฟรีเลชัน |
|
| โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นเชิงวัฏจักรหมายถึงกระบวนการที่สร้าง ATP ในระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบวัฏจักรของการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ขึ้นกับแสง | โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่เป็นไซคลิกหมายถึงกระบวนการที่สร้าง ATP จากห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบไม่มีไซคลิกในปฏิกิริยาแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง |
| ระบบภาพ | |
| ระบบภาพถ่ายเพียงระบบเดียว (PS I) ที่เกี่ยวข้องกับโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวนเป็นวงกลม | ระบบภาพถ่าย I และ II เกี่ยวข้องกับโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่หมุนเวียน |
| ธรรมชาติของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน | |
| อิเล็กตรอนเดินทางในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบวัฏจักรและกลับสู่ PS I | อิเลคตรอนเคลื่อนที่เป็นโซ่ไม่หมุน |
| Products | |
| ผลิต ATP เท่านั้นในขั้นตอนนี้ | ATP, O2 และ NADPH ถูกผลิตขึ้นในขั้นตอนนี้ |
| น้ำ | |
| น้ำไม่แยกระหว่างขั้นตอนนี้ | น้ำแยกหรือโฟโตไลซ์ |
| การสร้างออกซิเจน | |
| อ็อกซิเจนจะไม่ถูกสร้างระหว่างวงจรโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น | อ็อกซิเจนโมเลกุลถูกสร้างขึ้นในโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่ไซคลิก |
| ผู้บริจาคอิเล็กตรอนคนแรก | |
| ผู้บริจาคอิเล็กตรอนคนแรกคือ PS I. | น้ำเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนรายแรก |
| ตัวรับอิเล็กตรอนตัวแรก | |
| ตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายคือ PS I | ตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายคือ NADP+ |
| สิ่งมีชีวิต | |
| โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นเป็นวัฏจักรเกิดจากแบคทีเรียบางชนิด | โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่เป็นไซคลิกพบได้บ่อยในพืชสีเขียว สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรีย |
สรุป – Cyclic vs Noncyclic Photophosphorylation
ATP เกิดจากพลังงานแสงที่ดูดซับระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการนี้เรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านสองวิถีทางที่เรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไซคลิกและแบบไม่มีไซคลิก ระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักร อิเล็กตรอนพลังงานสูงเดินทางผ่านตัวรับอิเล็กตรอนในการเคลื่อนที่แบบวัฏจักรและปล่อยพลังงานเพื่อผลิต ATP ระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีไซคลิก อิเล็กตรอนพลังงานสูงจะไหลผ่านตัวรับอิเล็กตรอนในการเคลื่อนที่แบบไซคลิกรูปตัว Z อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะไม่กลับสู่ระบบภาพถ่ายเดียวกันในโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีไซคลิก อย่างไรก็ตาม ในทั้งสองกระบวนการ ATP ถูกผลิตในลักษณะเดียวกันโดยใช้พลังงานศักย์ที่ปล่อยออกมาจากห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่ไซคลิกสร้าง ATP, O2 และ NADPH ในขณะที่โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไซคลิกจะสร้าง ATP เท่านั้น photophosphorylation แบบ noncyclic ในขณะที่ระบบภาพถ่ายเพียงระบบเดียว (PS I) ที่เกี่ยวข้องกับ cyclic photophosphorylation นี่คือความแตกต่างระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไซคลิกและแบบไม่มีไซคลิก