Два основных мультисубъединичных мембранных белковых комплекса отличаются по своей поглощающей длине волны, где фотосистема I или PS 1 поглощает большую длину волны света, которая составляет 700 нм, в то время как фотосистема II или PS 2 поглощает более короткую длину волны света 680 нм .
Во-вторых, каждая фотосистема пополняется электронами после потери электрона, но источники отличаются, когда PS II получает электроны из воды, в то время как PS I получает электроны от PS II через цепь переноса электронов.
Фотосистемы участвуют в фотосинтезе и обнаруживаются в тилакоидных мембранах водорослей, цианобактерий и главным образом в растениях. Все мы знаем, что растения и другие фотосинтезирующие организмы накапливают солнечную энергию, которая поддерживается молекулами пигмента, поглощающими свет, присутствующими в листьях.
Поглощенная солнечная энергия или энергия света в листьях преобразуется в химическую энергию на первом этапе фотосинтеза. Этот процесс проходит ряд химических реакций, известных как светозависимые реакции.
Фотосинтетические пигменты, такие как хлорофилл а, хлорофилл b и каротиноиды, присутствуют в тилакоидных мембранах хлоропласта. Фотосистема представляет собой светосборные комплексы, состоящие из 300-400 хлорофиллов, белков и других пигментов. Эти пигменты возбуждаются после поглощения фотона, и затем один из электронов переключается на орбиту с более высокой энергией.
Возбужденный пигмент передает свою энергию соседнему пигменту посредством передачи резонансной энергии, и это прямые электромагнитные взаимодействия. Далее, в свою очередь, соседний пигмент передает энергию пигменту, и процесс повторяется многократно. Вместе эти молекулы пигмента собирают свою энергию и проходят к центральной части фотосистемы, известной как реакционный центр.
Хотя две фотосистемы в реакциях, зависящих от света, получили свое название в серии, они были обнаружены, но фотосистема II (PS II) сначала идет по пути в потоке электронов, а затем фотосистема I (PSI). В этом материале мы рассмотрим разницу между двумя типами фотосистемы и кратко их описание.
Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | Фотосистема I (PS I) | Фотосистема II (PS II) |
|---|---|---|
| Смысл | Фотосистема I или PS I использует энергию света для преобразования NADP + в NADPH2. Он включает P700, хлорофилл и другие пигменты. | Фотосистема II или PS II представляет собой белковый комплекс, который поглощает световую энергию, включая P680, хлорофилл и вспомогательные пигменты, и переносит электроны из воды в пластохинон и, таким образом, работает в диссоциации молекул воды и производит протоны (H +) и O2. |
| Место расположения | Он расположен на внешней поверхности тилакоидной мембраны. | Он расположен на внутренней поверхности тилакоидной мембраны. |
| Фотоцентр или реакционный центр | P700 это фотоцентр. | P680 - фотоцентр. |
| Поглощающая длина волны | Пигменты в фотосистеме 1 поглощают свет с большей длиной волны, который составляет 700 нм (P700). | Пигменты в фотосистеме2 поглощают свет с более короткими длинами волн, который составляет 680 нм (P680). |
| фотофосфорилирования | Эта система участвует как в циклическом, так и в нециклическом фотофосфорилировании. | Эта система участвует как в циклическом фотофосфорилировании. |
| фотолиз | Фотолиза не происходит. | Фотолиз происходит в этой системе. |
| Пигменты | Фотосистема I или PS 1 содержит хлорофилл A-670, хлорофилл A-680, хлорофилл A-695, хлорофилл A-700, хлорофилл B и каротиноиды. | Фотосистема II или PS 2 содержит хлорофилл A-660, хлорофилл A-670, хлорофилл A-680, хлорофилл A-695, хлорофилл A-700, хлорофилл B, ксантофиллы и фикобилины. |
| Соотношение хлорофилловых каротиноидных пигментов | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| функция | Основная функция фотосистемы I заключается в синтезе NADPH, где она получает электроны от PS II. | Основная функция фотосистемы II заключается в гидролизе воды и синтезе АТФ. |
| Основной состав | PSI состоит из двух субъединиц, которые являются psaA и psaB. | PS II состоит из двух субъединиц, состоящих из D1 и D2. |
Определение Фотосистемы I
Фотосистема I или PSI расположена в тилакоидной мембране и представляет собой многосубъединичный белковый комплекс, найденный в зеленых растениях и водорослях. Первый начальный этап улавливания солнечной энергии и последующего преобразования посредством электронного транспорта, управляемого светом. PS I - это система, где хлорофилл и другие пигменты собираются и поглощают длину волны света при 700 нм. Это последовательность реакции, а реакционный центр состоит из хлорофилла А-700 с двумя субъединицами, а именно psaA и psaB.
Субъединицы PSI больше, чем субъединицы PS II. Эта система также состоит из хлорофилла А-670, хлорофилла А-680, хлорофилла А-695, хлорофилла В и каротиноидов. Поглощенные фотоны переносятся в реакционный центр с помощью вспомогательных пигментов. Фотоны далее высвобождаются реакционным центром в виде электронов высокой энергии, которые подвергаются ряду электронных носителей и, наконец, используются НАДФ + редуктазой. NADPH производится с помощью фермента NADP + редуктазы из электронов с такой высокой энергией. NADPH используется в цикле Кальвина.
Таким образом, основная цель комплексного мембранного белкового комплекса, который использует энергию света для производства АТФ и НАДФН. Фотосистема I также известна как пластоцианин-ферредоксин-оксидоредуктаза.
Определение Фотосистемы II
Фотосистема II или PS II представляет собой мембранно-внедренный белковый комплекс, состоящий из более чем 20 субъединиц и около 100 кофакторов. Свет поглощается пигментами, такими как каротиноиды, хлорофилл и фикобилин, в области, известной как антенны, и в дальнейшем эта возбужденная энергия передается в реакционный центр. Основным компонентом являются периферические антенны, которые поглощают свет вместе с хлорофиллом и другими пигментами. Эта реакция проводится в ядро комплекса, который является местом для начальных цепных реакций переноса электронов.
Как обсуждалось ранее, PS II поглощает свет при 680 нм и входит в высокоэнергетическое состояние. P680 жертвует электрон и передает его феофитину, который является основным акцептором электронов. Как только P680 теряет электрон и получает положительный заряд, он нуждается в электроне для пополнения, которое выполняется путем расщепления молекул воды.
Окисление воды происходит в центре марганца или кластере Mn4OxCa . Марганцевый центр окисляет две молекулы одновременно, выделяя четыре электрона и, таким образом, образуя молекулу O2 и высвобождая четыре иона H +.
Существует различный противоречивый механизм вышеуказанного процесса в PS II, хотя протоны и электроны, извлеченные из воды, используются для уменьшения NADP + и в производстве АТФ. Фотосистема II также известна как водно-пластохиноноксидоредуктаза и считается первым белковым комплексом в световой реакции.
Ключевые различия между Фотосистемой I и Фотосистемой II
Данные точки будут демонстрировать различия между фотосистемой I и фотосистемой II:
- Фотосистема I или PS I и Фотосистема II или PS II являются белково-опосредованным комплексом, и основная цель заключается в выработке энергии (АТФ и NADPH2), которая используется в цикле Кальвина, PSI использует световую энергию для преобразования NADP + в NADPH2. Он включает P700, хлорофилл и другие пигменты, в то время как PS II представляет собой комплекс, который поглощает световую энергию, включая P680, хлорофилл и вспомогательные пигменты, и переносит электроны из воды в пластохинон и, таким образом, работает в диссоциации молекул воды и производит протоны (H +) и O2.
- Фотосистема I расположена на наружной поверхности тилакоидной мембраны и связана со специальным реакционным центром, известным как P700, тогда как PS II расположен на внутренней поверхности тилакоидной мембраны, а реакционный центр известен как P680.
- Пигменты в фотосистеме 1 поглощают свет с большей длиной волны, который составляет 700 нм (P700), с другой стороны, пигменты в фотосистеме 2 поглощают свет с более короткими длинами волн, который составляет 680 нм (P680).
- Фотофосфорилирование в PS I участвует как в циклическом, так и в нециклическом фотофосфорилировании, а PS II участвует в циклическом фотофосфорилировании.
- В PS I фотолиз не происходит, хотя происходит фотосистема II.
- Фотосистема I или PS I содержит хлорофилл A-670, хлорофилл A-680, хлорофилл A-695, хлорофилл A-700, хлорофилл B и каротиноиды в соотношении 20-30: 1, тогда как в Photosystem II или PS 2 содержится хлорофилл А-660, хлорофилл А-670, хлорофилл А-680, хлорофилл А-695, хлорофилл А-700, хлорофилл В, ксантофиллы и фикобилины в соотношении 3-7: 1.
- Основная функция фотосистемы I в синтезе NADPH, где она получает электроны от PS II, а фотосистема II - в гидролизе воды и синтезе АТФ.
- Композиция ядра в PSI состоит из двух субъединиц, которые представляют собой psaA и psaB, а PS II состоит из двух субъединиц, состоящих из D1 и D2.
Вывод
Таким образом, мы можем сказать, что в растениях фотосинтез охватывает два процесса; светозависимые реакции и реакция ассимиляции углерода, которая также вводит в заблуждение также как темные реакции. В световых реакциях фотосинтетические пигменты и хлорофилл поглощают свет и преобразуются в АТФ и НАДФН (энергию).
