Фотосинтезата е процес, който синтезира въглехидрати (глюкоза) от вода и въглероден диоксид, използвайки енергията от слънчевата светлина от зелени растения, водорасли и цианобактерии. В резултат на фотосинтезата газообразен кислород се отделя в околната среда. Това е изключително важен процес за съществуването на живота на земята. Фотосинтезата може да бъде разделена на две категории като кислородна и аноксигенна фотосинтеза на базата на генерирането на кислород. Най- ключова разлика между кислородна и аноксигенна фотосинтеза е това кислородната фотосинтеза генерира молекулен кислород по време на синтеза на захар от въглероден диоксид и вода докато аноксигенната фотосинтеза не генерира кислород.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е кислородна фотосинтеза
3. Какво е аноксигенна фотосинтеза
4. Паралелно сравнение - кислородна срещу аноксигенна фотосинтеза
5. Резюме
Енергията на слънчевата светлина се преобразува в химическа енергия чрез фотосинтеза. Светлината се улавя от зелените пигменти, наречени хлорофили, притежавани от фотосинтетични организми. Използвайки тази абсорбирана енергия, центровете за реакция на хлорофила на фотосистемите се възбуждат и освобождават електрони, които съдържат висока енергия. Тези високоенергийни електрони протичат през няколко носителя на електрон и преобразуват водата и въглеродния диоксид в глюкоза и молекулен кислород. Възбудените електрони пътуват в нециклична верига и завършват в NADPH. Поради генерирането на молекулен кислород този процес е известен като кислородна фотосинтеза и наричан още нециклично фотофосфорилиране.
Кислородна фотосинтеза има две фотосистеми, наречени PS I и PS II. Тези два фотосинтетични апарата съдържат два реакционни центъра P700 и P680. При поглъщане на светлината реакционният център Р680 се възбужда и освобождава високоенергийни електрони. Тези електрони пътуват през няколко носителя на електрон и освобождават малко енергия и се предават на P700. P700 се вълнува поради тази енергия и освобождава високоенергийни електрони. Тези електрони отново преминават през няколко носители и най-накрая достигат до крайния акцептор на електрон NADP + и стават намаляваща мощност NADPH. Водната молекула хидролизира близо до PS II и дарява електрони и освобождава молекулен кислород. По време на електронната транспортна верига се създава протонна движеща сила и се използва за синтезиране на ATP от ADP.
Кислородна фотосинтеза е изключително важна, тъй като именно процесът е отговорен за трансформацията на примитивната аноксигенна атмосфера на Земята в атмосфера, богата на кислород.
Фигура 01: Кислородна фотосинтеза
Аноксигенната фотосинтеза е процесът, при който светлинната енергия се преобразува в химическа енергия, без да се генерира молекулен кислород като страничен продукт. Този процес се наблюдава в няколко бактериални групи като пурпурни бактерии, зелена сяра и несерна бактерия, хелиобактерии и ацидобактерии. Без да генерира кислород, АТФ се произвежда от тези бактериални групи. Водата не се използва като първоначален донор на електрон при аноксигенна фотосинтеза. Ето защо по време на този процес не се генерира кислород. Само една фотосистема участва в аноксигенната фотосинтеза. Следователно електроните се транспортират в циклична верига и се връщат в същата фотосистема. Следователно, аноксигенната фотосинтеза е известна още като циклично фотофосфорилиране.
Аноксигенната фотосинтеза зависи от бактериохлорофилите, за разлика от хлорофилите, използвани в кислородната фотосинтеза. Лилавите бактерии притежават фотосистема I с P870 реакционен център. В този процес участват различни акцептори на електрон, като бактериофеофитин.
Фигура 02: Аноксигенен фотосинтез
Кислородна срещу аноксигенна фотосинтеза | |
Кислородна фотосинтеза е процесът, който преобразува светлинната енергия в химическа енергия чрез определени фотоавтотрофи чрез генериране на молекулен кислород. | Аноксигенната фотосинтеза е процесът, който преобразува светлинната енергия в химическа енергия от определени бактерии, без да генерира молекулен кислород. |
Генериране на кислород | |
Кислородът се отделя като страничен продукт. | Кислородът не се отделя или генерира. |
организми | |
Кислородна фотосинтеза е показана от цианобактерии, водорасли и зелени растения. | Аноксигенната фотосинтеза се показва главно от лилави бактерии, зелена сяра и несера, бактерии, хелиобактерии и ацидобактерии. |
Електронна транспортна верига | |
Електроните пътуват през няколко носителя на електрон. | То се осъществява чрез циклична фотосинтетична електронна верига. |
Водата като донор на електрон | |
Водата се използва като първоначален донор на електрон. | Водата не се използва като донор на електрон. |
Фотосистема | |
Фотосистемата I и II участват в кислородната фотосинтеза | Фотосистемата II не присъства в аноксигенната фотосинтеза |
Генериране на NADPH (намаляване на мощността) | |
NADPH се генерира по време на кислородната фотосинтеза. | NADPH не се генерира, защото електроните циклират обратно към системата. Следователно намаляващата мощност се получава от други реакции. |
Фотосинтезата е процесът, при който светлинната енергия се преобразува в химическа енергия от фотосинтетичните организми. Може да се случи по два начина: кислородна фотосинтеза и аноксигенна фотосинтеза. Кислородна фотосинтеза е фотосинтетичният процес, който освобождава молекулярния кислород в атмосферата и се наблюдава в зелени растения, агла и цианобактерии, които притежават хлорофили. Аноксигенната фотосинтеза е фотосинтетичен процес, който не генерира молекулен кислород и се използва от определени бактериални групи, притежаващи бактериохлорофили. По този начин разликата между кислородна и аноксигенна фотосинтеза зависи главно от генерирането на кислород.
справка:
1. „Кислородна и аноксигенна фотосинтеза в бактериите.“ Дискусия по биология. N.p., 16 септември 2016. Web. 13 май 2017 г.. .
2. "Генериране на кислород (или не): Кислородна и аноксигенна фотосинтеза." Манекени. N.p., n.d. Web. 13 май 2017 г.. .
С любезност на изображенията:
1. „Тилакоидна мембрана“ От Тамерия в английската Уикипедия - Прехвърлен от en.wikipedia в Commons. (Public Domain) чрез Wikimedia на Commons
2. "Anoxygene Photosynthese P870 final" от Yikrazuul - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons