週期性(cyclic)和非循環光磷酸化(noncyclic photophosphorylation)的區別
光合磷酸化或光合磷酸化是在光合作用的光依賴反應中產生ATP的過程。利用光合作用循環和非循環電子傳遞鏈中產生的質子動力,向ADP中添加一個磷酸基以形成ATP。能量由太陽光提供以啟動過程,ATP合成發生在葉綠體類囊體膜上的ATP酶複合物上。在無氧光合作用的循環電子流中ATP的合成被稱為循環光合磷酸化。在有氧光合作用的非循環電子流中產生的ATP被稱為非循環光合磷酸化。這是環狀和非環狀光合磷酸化的關鍵區別。
內容1。概述和主要區別2。什麼是循環光磷酸化3。什麼是非循環光磷酸化4。並列比較-循環與非循環光磷酸化5。摘要
什麼是環光磷酸化(cyclic photophosphorylation)?
環磷酸化是在光合作用的光依賴循環電子傳遞鏈中由ADP產生ATP的過程。光系統I參與了這個過程。當PS-I的葉綠素吸收光能時,P700反應中心釋放出高能電子。這些電子被一級電子受體接受,然後通過幾個電子受體,如鐵氧還蛋白(Fd)、塑性醌(PQ)、細胞色素複合體和質體藍蛋白(PC)傳遞。最後,這些電子經過循環運動後回到P700。當電子通過電子載體下山時,它們釋放出勢能。這種能量通過ATP合成酶從ADP中產生ATP。因此,這個過程被稱為循環光磷酸化。
PSⅡ不參與環光磷酸化。因此,水不參與這一過程;因此,循環光磷酸化不會產生副產品分子氧。由於電子返回到PS-I,在循環光磷酸化過程中不會產生還原功率(NADPH)。
什麼是非循環光磷酸化(noncyclic photophosphorylation)?
非循環光合磷酸化是光合作用中非循環電子傳遞鏈利用光能合成ATP的過程。在這個過程中涉及兩種類型的光系統,即PS I和PS II。非循環光磷酸化由PSⅡ啟動。它吸收光能並釋放高能電子。由於吸收能量,水分子在PSⅡ附近分裂,釋放質子(H+離子)和分子氧。高能電子被初級電子受體接受並通過塑性醌(PQ)、細胞色素複合體和質體藍素(PC)。然後這些電子被PSⅠ吸收,被PSⅠ吸收的電子再次通過電子受體,達到NADP+。這些電子與H+和NADP+結合形成NADPH並終止電子傳遞鏈。在電子傳遞鏈中,釋放的能量被用來從ADP中產生ATP。由於電子沒有返回到PSⅡ,這個過程被稱為非循環光磷酸化。
與循環光磷酸化相比,非循環光磷酸化是常見的,在所有的綠色植物、藻類和藍藻中都被廣泛觀察到。這是生物體的病毒過程,因為這是唯一一個將分子氧釋放到環境中的過程。
週期性(cyclic)和非循環光磷酸化(noncyclic photophosphorylation)的區別
環磷酸化與非環光磷酸化 | |
循環光合磷酸化是指光依賴性光合作用循環電子傳遞鏈中產生ATP的過程。 | 非循環光合磷酸化是指光合反應中由非環電子傳遞鏈產生ATP的過程。 |
光系統 | |
只有一個光系統(PS-I)參與循環光磷酸化。 | 光系統I和II參與非循環光磷酸化。 |
電子傳輸鏈的性質 | |
電子在循環電子傳輸鏈中移動並返回到PSⅠ | 電子在非循環鏈中運動。 |
產品 | |
在這個過程中只產生ATP。 | ATP、O2和NADPH在這個過程中產生。 |
水 | |
水在這個過程中不會分裂。 | 水分裂或光解。 |
氧氣的產生 | |
循環光磷酸化過程中不產生氧氣 | 分子氧是在非循環光磷酸化過程中產生的。 |
第一電子供體 | |
第一個電子供體是PS-I。 | 水是第一個電子供體。 |
第一電子受體 | |
最後的電子受體是PS-I。 | 最後的電子受體是NADP+ |
有機體 | |
某些細菌表現出循環光磷酸化。 | 非循環光磷酸化在綠色植物、藻類和藍藻中很常見。 |
總結 - 週期性(cyclic) vs. 非循環光磷酸化(noncyclic photophosphorylation)
ATP是由光合作用中吸收的光能產生的。這個過程被稱為光磷酸化。光合磷酸化可以通過兩種途徑發生,即循環和非循環光磷酸化。在循環光磷酸化過程中,高能電子通過電子受體循環運動並釋放能量產生ATP。在非循環光磷酸化過程中,高能電子以Z形非循環運動穿過電子受體。在非循環光磷酸化中,釋放的電子不會返回到相同的光系統。然而,在這兩個過程中,ATP是用電子傳遞鏈釋放的勢能以同樣的方式產生的。非循環光磷酸化產生ATP、O2和NADPH,而循環光磷酸化僅產生ATP。兩個光系統都參與非循環光磷酸化,而只有一個光系統(PS-I)參與循環光磷酸化。這就是環狀和非環狀光合磷酸化的區別。
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