Differenza chiave: fotofosforilazione ciclica vs non ciclica
La fotofosforilazione o fosforilazione fotosintetica è un processo in cui viene prodotto ATP durante le reazioni dipendenti dalla luce della fotosintesi. Un gruppo fosfato viene aggiunto all'ADP per formare ATP, utilizzando la forza motrice del protone generata durante le catene di trasporto degli elettroni cicliche e non cicliche della fotosintesi. L'energia viene fornita dalla luce solare per avviare i processi e la sintesi di ATP avviene sui complessi ATPasi situati nelle membrane tilacoidi dei cloroplasti. La sintesi di ATP durante il flusso ciclico di elettroni della fotosintesi anossigenica è nota come fotofosforilazione ciclica. La produzione di ATP durante il flusso di elettroni non ciclici della fotosintesi ossigenata è nota come fotofosforilazione non ciclica. Questa è la differenza chiave tra la fotofosforilazione ciclica e non ciclica.
INDICE
1. Panoramica e differenza fondamentale
2. Che cos'è la fotofosforilazione ciclica
3. Che cos'è la fotofosforilazione non ciclica
4. Confronto affiancato - Fotofosforilazione ciclica vs non ciclica
5. Riepilogo
Cos'è la fotofosforilazione ciclica?
La fosforilazione ciclica è un processo che produce ATP dall'ADP durante la catena di trasporto ciclico degli elettroni della fotosintesi dipendente dalla luce. Photosystem I è coinvolto in questo processo. Quando le clorofille di PS I assorbono l'energia luminosa, gli elettroni ad alta energia vengono rilasciati dal centro di reazione del P700. Questi elettroni sono accettati da un accettore di elettroni primario e quindi viaggiano attraverso diversi accettori di elettroni come ferredossina (Fd), plastochinone (PQ), complesso citocromo e plastocianina (PC). Infine, questi elettroni tornano a P700 dopo aver attraversato un movimento ciclico. Quando gli elettroni viaggiano in discesa attraverso i trasportatori di elettroni, rilasciano energia potenziale. Questa energia viene utilizzata per produrre ATP dall'ADP dall'enzima sintasi ATP. Quindi, questo processo è noto come fotofosforilazione ciclica.
PS II non è coinvolto nella fotofosforilazione ciclica. Quindi l'acqua non è coinvolta in questo processo; di conseguenza, la fotofosforilazione ciclica non genera ossigeno molecolare come sottoprodotto. Poiché gli elettroni ritornano al PS I, non viene generata alcuna potenza riducente (nessun NADPH) durante la fotofosforilazione ciclica.
Figura 01: fotofosforilazione ciclica
Che cos'è la fotofosforilazione non ciclica?
La fotofosforilazione non ciclica è il processo di sintesi di ATP utilizzando l'energia della luce dalla catena di trasporto degli elettroni non ciclici della fotosintesi. In questo processo sono coinvolti due tipi di fotosistemi denominati PS I e PS II. La fotofosforilazione non ciclica viene avviata da PS II. Assorbe l'energia luminosa e rilascia elettroni ad alta energia. Le molecole d'acqua si dividono vicino alla PS II rilasciando protoni (ioni H +) e ossigeno molecolare a causa dell'energia assorbita. Gli elettroni ad alta energia sono accettati da un accettore di elettroni primario e passano attraverso il plastochinone (PQ), il complesso citocromo e la plastocianina (PC). Quindi quegli elettroni vengono assorbiti dal PS I. Gli elettroni accettati dal PS I vengono fatti passare di nuovo attraverso gli accettori di elettroni e raggiungono NADP +. Questi elettroni si combinano con H + e NADP +per formare NADPH e terminare la catena di trasporto degli elettroni. Durante la catena di trasporto degli elettroni, l'energia rilasciata viene utilizzata per produrre ATP da ADP. Poiché gli elettroni non vengono restituiti a PS II, questo processo è noto come fotofosforilazione non ciclica.
Rispetto alla fotofosforilazione ciclica, la fotofosforilazione non ciclica è comune ed è ampiamente osservata in tutte le piante verdi, alghe e cianobatteri. È un processo virale per gli organismi viventi poiché questo è l'unico processo che libera ossigeno molecolare nell'ambiente.
Figura 02: fotofosforilazione non ciclica
Qual è la differenza tra fotofosforilazione ciclica e non ciclica?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Fotofosforilazione ciclica vs non ciclica |
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| La fotofosforilazione ciclica si riferisce al processo che produce ATP durante la catena di trasporto ciclico degli elettroni della fotosintesi dipendente dalla luce. | La fotofosforilazione non ciclica si riferisce al processo che produce ATP dalla catena di trasporto degli elettroni non ciclici nelle reazioni leggere della fotosintesi. |
| Photosystem | |
| Solo un fotosistema (PS I) è coinvolto nella fotofosforilazione ciclica. | Il fotosistema I e II sono coinvolti nella fotofosforilazione non ciclica. |
| Natura della catena di trasporto degli elettroni | |
| Gli elettroni viaggiano in una catena di trasporto degli elettroni ciclica e ritornano al PS I. | Gli elettroni viaggiano in catene non cicliche. |
| Prodotti | |
| In questo processo viene prodotto solo ATP. | ATP, O 2 e NADPH vengono prodotti in questo processo. |
| acqua | |
| L'acqua non viene divisa durante questo processo. | L'acqua si divide o fotolisi. |
| Generazione di ossigeno | |
| L'ossigeno non viene generato durante la fotofosforilazione ciclica | L'ossigeno molecolare viene generato nella fotofosforilazione non ciclica. |
| Primo donatore di elettroni | |
| Il primo donatore di elettroni è PS I. | L'acqua è il primo donatore di elettroni. |
| Primo accettore di elettroni | |
| L'accettore finale di elettroni è PS I. | L'accettore finale di elettroni è NADP + |
| Organismi | |
| La fotofosforilazione ciclica è mostrata da alcuni batteri. | La fotofosforilazione non ciclica è comune nelle piante verdi, nelle alghe e nei cianobatteri. |
Riepilogo: fotofosforilazione ciclica vs non ciclica
L'ATP è prodotto dall'energia luminosa assorbita durante la fotosintesi. Questo processo è noto come fotofosforilazione. La fotofosforilazione può avvenire attraverso due percorsi noti come fotofosforilazione ciclica e non ciclica. Durante la fotofosforilazione ciclica, gli elettroni ad alta energia viaggiano attraverso gli accettori di elettroni con movimenti ciclici e rilasciano energia per produrre ATP. Durante la fotofosforilazione non ciclica, gli elettroni ad alta energia fluiscono attraverso gli accettori di elettroni in movimenti non ciclici a forma di Z. Gli elettroni rilasciati non ritornano agli stessi fotosistemi nella fotofosforilazione non ciclica. Tuttavia, in entrambi i processi, l'ATP viene prodotto nello stesso modo utilizzando l'energia potenziale rilasciata dalla catena di trasporto degli elettroni. La fotofosforilazione non ciclica produce ATP, O 2e NADPH mentre la fotofosforilazione ciclica produce solo ATP. Entrambi i fotosistemi sono coinvolti nella fotofosforilazione non ciclica mentre solo un fotosistema (PS I) è coinvolto nella fotofosforilazione ciclica. Questa è la differenza tra fotofosforilazione ciclica e non ciclica.
