A legfontosabb különbség az 1. fotorendszer és a 2. fotorendszer között, hogy az 1. fotorendszernek van egy reakcióközpontja, amely klorofillból, egy P700 molekulából áll, amely 700 nm hullámhosszon nyeli el a fényt. Másrészt a II. fotorendszernek van egy reakcióközpontja, amely klorofilt, egy P680 molekulát tartalmaz, amely 680 nm hullámhosszon nyeli el a fényt.
A Photosystems klorofillmolekulák, kiegészítő pigmentmolekulák, fehérjék és kis szerves vegyületek gyűjteménye. Két fő fotórendszer létezik; fotoszisztéma I (PS I) és fotorendszer II (PS II), amelyek a növények kloroplasztiszainak tilakoid membránjában jelen vannak. Mindkettő a fotoszintézis fényreakcióját hajtja végre. Ennek megfelelően a növényeknek alapvetően mindkét fotorendszerre szükségük van. Ez azért van így, mert az elektronok vízből való leválasztása több energiát igényel, mint amennyit a fényaktivált fotorendszer képes biztosítani. Következésképpen a II. fotorendszer képes elnyelni rövidebb hullámhosszú (nagyobb energiájú) fényt, és párhuzamosan kapcsolódik a PS I-hez, lehetővé téve a nem ciklikus elektronáramlást.
Mi az a Photosystem 1?
A Photosystem I (PS I) egyike annak a két fotorendszernek, amelyek a növények és algák fotoszintézisének fényreakciójában vesznek részt. A fotórendszer előtt fedeztem fel II. A PS II-vel ellentétben a PS I több klorofill a-t tartalmaz, mint a klorofill b. Ezenkívül a PS I jelen van a tilakoid membránok külső felületén, és könnyen láthatóvá válik, mint a PS II. Ezenkívül a PS I részt vesz a ciklikus foszforilációban és NADPH-t termel.
Sőt, a fotorendszernek két fő része van, például egy antennakomplexum (pigmentmolekulák fénygyűjtő komplexe) és egy reakcióközpont. Körülbelül 200-300 pigmentmolekula található egy fénygyűjtő komplexben. A fotorendszerben különböző pigmentmolekulák találhatók, amelyek összegyűjtik a fényt, és átadják egyikről a másikra, végül pedig egy speciális klorofillnak adják át a reakcióközpont egy molekuláját. Az I. Photosystem reakcióközpontja egy P700 molekula klorofillból áll. Képes elnyelni a fényt 700 nm hullámhosszon.
01. ábra: Fotoszintézis fényreakciója
Amikor a PS I fénygyűjtő komplexe energiát nyel el és átadja reakcióközpontjának, a reakcióközpontban lévő klorofill a molekula gerjeszti és nagy energiájú elektronokat szabadít fel. Ezek a nagy energiájú molekulák elektronhordozókon mennek keresztül, miközben energiájukat felszabadítják. Végül megérkeznek a PS II reakcióközpontjába. Amikor az elektronok az elektronszállító láncon keresztül haladnak, NADPH keletkezik.
Mi az a Photosystem 2?
A Photosystem II vagy a PS II a második olyan fotorendszer, amely fényfüggő fotoszintézist foglal magában. Egy reakcióközpontot tartalmaz, amely klorofillból, egy P680 molekulából áll. A PS II 680 nm hullámhosszon nyeli el a fényt. Továbbá több klorofill b pigmentet tartalmaz, mint a klorofill a. A PS II jelen van a tilakoid membránok belső felületén. A PS II fontos, mivel a víz fotolízise vele társul. Ezenkívül a fotolízis molekuláris oxigént termel, amelyet belélegzünk. Ezért a PS I-hez hasonlóan a PS II is rendkívül fontos minden élő szervezet számára.
A pigmentmolekulák elnyelik a fényenergiát, és a PS II reakcióközpontjában a P 680 klorofill molekulákba kerülnek át. Ezért amikor a P680 energiát kap, izgalomba jön, és nagy energiájú molekulákat szabadít fel. Következésképpen az elsődleges elektronakceptor molekulák felveszik ezeket az elektronokat, és végül átadják a PS I-nek egy sor hordozómolekulán, például citokrómon keresztül.
02. ábra: Photosystem II
Amikor az elektronokat alacsony energiaszintű elektronhordozókon továbbítják, a felszabaduló energia egy része az ATP-ből származó ATP szintézisében hasznosul a fotofoszforiláció nevű folyamaton keresztül. Ugyanakkor a fényenergia a fotolízis révén széthasítja a vízmolekulákat. A fotolízis során 4 vízmolekula, 2 oxigénmolekula, 4 proton és 4 elektron keletkezik. Ezek a keletkezett elektronok pótolják a PS I molekulájának számító klorofillból elvesztett elektronokat. Végül a molekuláris oxigén a fotolízis melléktermékeként fejlődik.
Mi a hasonlóság a Photosystem 1 és a Photosystem 2 között?
- Mind a PS I, mind a PS II részt vesz a fotoszintézis fényfüggő reakcióiban. Ugyanolyan fontosak a fotoszintézisben.
- Két fő részük van, például antennakomplexum és reakcióközpont.
- Továbbá fotoszintetikus pigmenteket tartalmaznak, amelyek különböző hullámhosszú napfényt képesek elnyelni.
- Mindkettő jelen van a kloroplasztisz-granna tilakoid membránján is.
- Emellett az egyes fotorendszerek reakcióközpontja egy klorofill-molekulát tartalmaz.
Mi a különbség a Photosystem 1 és a Photosystem 2 között?
A Photosystem I reakcióközpontjában egy P700 molekula klorofil, míg a Photosystem II reakcióközpontjában egy P680 molekula klorofill található. Így a PS I 700 nm hullámhosszon, míg a PS II 680 nm hullámhosszon nyeli el a fényt. Ezért ezt tekinthetjük a legfontosabb különbségnek az 1. és a 2. fotorendszer között. Mindkét fotorendszer részt vesz a fotoszintézis fényfüggő reakciójában. Azonban a PS I részt vesz a ciklikus foszforilációban, míg a PS II részt vesz a nem ciklikus foszforilációban. Így ez is különbség az 1. és a 2. fotórendszer között.
További különbség az 1. fotorendszer és a 2. fotorendszer között, hogy a PS I gazdag klorofill-a pigmentekben, míg a PS II gazdag klorofill b pigmentekben. Az egyik fontos különbség az 1. és a 2. fotorendszer között a fotolízis folyamata. A fotolízis a PS II-ben megtörténik, míg a PS I-ben nem. Hasonlóképpen a molekula oxigén a PS II-ből fejlődik, míg a PS I-ben nem. Továbbá az I. fotoszisztéma jelen van a tilakoid membránok külső felületén, míg a II. a tilakoid membránok belső felületén. Ezért ez is jelentős különbség az 1. és a 2. fotórendszer között.
A Photosystem 1 és Photosystem 2 közötti különbségről szóló alábbi infografika további információkat nyújt ezekről a különbségekről.
Összefoglaló – Photosystem 1 vs Photosystem 2
A Photosystem I és a Photosystem II két fő fotorendszer, amelyek fényfüggő fotoszintézisreakciókat hajtanak végre növényekben. A PS I a ciklikus foszforilációban, míg a PS II a nem ciklikus foszforilációban vesz részt. A PS I reakcióközpontja klorofill, egy P700 molekula, míg a PS II reakcióközpontja klorofill, egy P680 molekula. Ennek megfelelően a PS I 700 nm hullámhosszon, míg a PS II 680 nm hullámhosszon nyeli el a fényt. A víz fotolízise és a molekuláris oxigén termelése a PS II-hez társul, míg ez a két esemény nem fordul elő a PS I-ben. Így ez az 1. és a 2. fotorendszer közötti különbség összefoglalása.
