Fő különbség – Oxigén és anoxigén fotoszintézis
A fotoszintézis egy olyan folyamat, amely szénhidrátokat (glükózt) szintetizál vízből és szén-dioxidból, felhasználva a napfény energiáját a zöld növények, algák és cianobaktériumok által. A fotoszintézis eredményeként gáz halmazállapotú oxigén kerül a környezetbe. Ez egy rendkívül fontos folyamat a földi élet léte szempontjából. A fotoszintézis két kategóriába sorolható, mint például az oxigénes és anoxigén fotoszintézis az oxigéntermelés alapján. A legfontosabb különbség az oxigénes és az anoxigén fotoszintézis között az, hogy az oxigénes fotoszintézis molekuláris oxigént hoz létre a cukor szén-dioxidból és vízből történő szintézise során, míg az anoxigén fotoszintézis nem termel oxigént.
Mi az oxigén fotoszintézis?
A napfény energiáját a fotoszintézis kémiai energiává alakítja. A fényt a fotoszintetikus szervezetek által birtokolt zöld pigmentek, az úgynevezett klorofillok rögzítik. Ennek az elnyelt energiának a felhasználásával a fotorendszerek klorofill reakcióközpontjai gerjesztődnek, és nagy energiájú elektronokat szabadítanak fel. Ezek a nagy energiájú elektronok több elektronhordozón keresztül áramlanak, és a vizet és a szén-dioxidot glükózzá és molekuláris oxigénné alakítják. A gerjesztett elektronok nemciklusos láncban haladnak, és a NADPH-nál végződnek. A molekuláris oxigén képződése miatt ezt a folyamatot oxigénes fotoszintézisnek nevezik, és nem ciklikus fotofoszforilációnak is nevezik.
Az oxigénes fotoszintézisnek két fotorendszere van, a PS I és a PS II. Ez a két fotoszintetikus berendezés két P700 és P680 reakciócentrumot tartalmaz. Fényelnyeléskor a P680 reakcióközpont gerjesztődik, és nagy energiájú elektronokat szabadít fel. Ezek az elektronok több elektronhordozón keresztül haladnak, és némi energiát szabadítanak fel, és átadódnak a P700-nak. A P700 ennek az energiának köszönhetően izgalomba jön, és nagy energiájú elektronokat szabadít fel. Ezek az elektronok ismét több hordozón áramlanak át, és végül elérik a terminális elektronakceptor NADP+-t és redukáló teljesítményű NADPH-vá válnak. A vízmolekula a PS II közelében hidrolizál, és elektronokat ad, és molekuláris oxigént szabadít fel. Az elektronszállítási lánc során protonmozgató erő keletkezik, amelyet az ATP ADP-ből történő szintetizálására használnak fel.
Az oxigénes fotoszintézis rendkívül fontos, mivel ez a folyamat felelős a Föld primitív anoxigén atmoszférájának oxigénben gazdag légkörré történő átalakulásáért.
01. ábra: Oxigén fotoszintézis
Mi az anoxigén fotoszintézis?
Az anoxigén fotoszintézis az a folyamat, amelyben a fényenergia kémiai energiává alakul anélkül, hogy melléktermékként molekuláris oxigén keletkezne. Ez a folyamat számos baktériumcsoportban megfigyelhető, mint például a lila baktériumok, a zöld kén és a nem kén baktériumok, a heliobaktériumok és az acidobaktériumok. Ezek a baktériumcsoportok oxigéntermelés nélkül termelik az ATP-t. A vizet nem használják kezdeti elektrondonorként az anoxigén fotoszintézisben. Ez az oka annak, hogy a folyamat során nem keletkezik oxigén. Csak egy fotorendszer vesz részt az anoxigén fotoszintézisben. Ezért az elektronok ciklikus láncban szállítódnak, és ugyanabba a fotorendszerbe kerülnek vissza. Ezért az anoxigén fotoszintézist ciklikus fotofoszforilációnak is nevezik.
Az oxigénmentes fotoszintézis a bakterioklorofilloktól függ, szemben az oxigénes fotoszintézisben használt klorofillokkal. A lila baktériumok I. fotorendszerrel rendelkeznek P870 reakcióközponttal. Különböző elektronakceptorok, például bakteriofeofitin vesznek részt ebben a folyamatban.
02. ábra: Anoxigén fotoszintézis
Mi a különbség az oxigénes és az anoxigén fotoszintézis között?
Oxigén vs anoxigén fotoszintézis |
|
| Az oxigénes fotoszintézis az a folyamat, amely a fényenergiát kémiai energiává alakítja át bizonyos fotoautotrófok által molekuláris oxigén előállításával. | Az anoxigén fotoszintézis az a folyamat, amely bizonyos baktériumok által a fényenergiát kémiai energiává alakítja anélkül, hogy molekuláris oxigént termelne. |
| Oxigéngeneráció | |
| Az oxigén melléktermékként szabadul fel. | Nem szabadul fel vagy nem termelődik oxigén. |
| Organisms | |
| Az oxigénes fotoszintézist cianobaktériumok, algák és zöld növények mutatják. | Az anoxigén fotoszintézist főként lila baktériumok, zöld kén és nem kén baktériumok, heliobaktériumok és acidobaktériumok mutatják. |
| Elektron szállítási lánc | |
| Az elektronok több elektronhordozón keresztül utaznak. | Ciklikus fotoszintetikus elektronláncon keresztül történik. |
| A víz mint elektrondonor | |
| A vizet használjuk kezdeti elektrondonorként. | A vizet nem használják elektrondonorként. |
| Photosystem | |
| Az I. és II. fotórendszer részt vesz az oxigénes fotoszintézisben | A Photosystem II nincs jelen az anoxigén fotoszintézisben |
| NADPH (csökkentő teljesítmény) generációja | |
| NADPH keletkezik az oxigénes fotoszintézis során. | A NADPH nem jön létre, mert az elektronok visszakerülnek a rendszerbe. Ezért a redukáló teljesítmény más reakciókból származik. |
Összefoglaló – Oxigén és anoxigén fotoszintézis
A fotoszintézis az a folyamat, amelyben a fényenergiát a fotoszintetikus organizmusok kémiai energiává alakítják. Ez kétféleképpen történhet: oxigénes fotoszintézis és anoxigén fotoszintézis. Az oxigénes fotoszintézis az a fotoszintetikus folyamat, amely molekuláris oxigént szabadít fel a légkörbe, és a zöld növényekben, aglákban és cianobaktériumokban fordul elő, amelyek klorofillokat tartalmaznak. Az anoxigén fotoszintézis egy fotoszintetikus folyamat, amely nem termel molekuláris oxigént, és bizonyos bakterioklorofillokat tartalmazó baktériumcsoportok használják. Így az oxigénes és az anoxigén fotoszintézis közötti különbség főként az oxigéntermeléstől függ.
