Fotofosforilasyon, fotosentez yoluyla ışık enerjisi kullanılarak adenozin difosfatın adenosin trifosfata dönüştürülmesidir. Fosfat grubunu adenozin difosfat molekülüne aktararak, ışık varlığında enerjisi zenginleştirilmiş adenozin trifosfat moleküllerinin üretildiği mekanizmadır.
Fosforilasyon ışığın görünür bölgesinde gerçekleştiği için fotofosforilasyon olarak adlandırılır. İki tür fotofosforilasyon vardır: Döngüsel fotofosforilasyon ve döngüsel olmayan fotofosforilasyon.
Döngüsel Fotofosforilasyon ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon
Döngüsel fotofosforilasyon ve döngüsel olmayan fotofosforilasyon arasındaki fark, döngüsel fotofosforilasyonun anoksijenik fotosentez yoluyla gelişmesi, oysa döngüsel olmayan fotofosforilasyonun oksijenik fotosentez sırasında gerçekleşmesidir.
Döngüsel fotofosforilasyon, elektronların adenozin trifosfat moleküllerini oluşturmak için döngüsel hareketinde gelişen bir olgudur. Bitki hücreleri, hücreler için anında enerji elde etmek için bu işlem sırasında adenosin difosfatı adenosin trifosfata dönüştürür. Döngüsel fotofosforilasyon, tilakoid zarda meydana gelen ve Klorofil P700 ve Fotosistem I'i kullanan bir mekanizmadır.
Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, Fotosistem II tarafından verilen foto-üretilmiş elektronlardan gelen gücü kullanarak adenosin trifosfat molekülleri üretmek için elektronların döngüsel olmayan transferine yol açan bir mekanizmadır. Fotosistem II'nin P680'i aracılığıyla yayılan elektronlar, Fotosistem I'in P700'ü ile alındığından ve dolayısıyla P680'e geri dönmediğinden, bu mekanizma döngüsel olmayan fotofosforilasyon olarak bilinir.
Döngüsel Fotofosforilasyon ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | döngüsel fotofosforilasyon | Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon |
| Mevcudiyet | Bu, fotosentetik bakteriler arasında en yaygın olanıdır. | Çoğunlukla yüksek bitkilerde, alglerde ve siyanobakterilerde bulunur. |
| Elektron akış modeli | Elektronlar döngüsel veya dairesel bir şekilde akar. | Elektronlar zikzak bir düzende düzgün bir şekilde akar. |
| Oksijen salınımı | Döngüsel fotofosforilasyon sırasında oksijen üretilmez. | Döngüsel olmayan fotofosforilasyon moleküler oksijen üretir. |
| fotosistem tutulumu | Sadece fotosistem-I yer alır. | I ve II fotosistemlerinden oluşur. |
| enerjinin yaratılması | Bu prosedürde sadece adenozin trifosfat üretilir. | Bu süreç, adenozin trifosfat ve NADPH üretir. |
Döngüsel Fotofosforilasyon Nedir?
Döngüsel Fotofosforilasyon, organizmaların (prokaryotlar gibi) hızlı enerji için adenozin difosfatı adenosin trifosfata basitçe dönüştürdüğü mekanizmadır. Bu fotofosforilasyon formu çoğunlukla tilakoid zarda bulunur. Döngüsel elektron taşınmasında elektron, fotosistem I olarak adlandırılan bir pigment bileşiğinden kaynaklanır.
Daha sonra ana alıcıdan ferredoksine ve ardından sitokrom b6f'ye geçer. Sitokrom b6f, mitokondriyal sitokrom b6f ile karşılaştırılabilir. Bundan sonra elektron, klorofile dönene kadar plastosiyanin içinden geçer.
Tüm elektron alıcı zinciri boyunca, H+ iyonlarını hücreden dışarı pompalayan ve kemiozmoz sırasında adenozin trifosfat sentazı aktive etmek için kullanılabilecek bir basınç gradyanı yaratan bir proton-hareket gücü yaratılır. Bu sürecin tamamına döngüsel fotofosforilasyon denir. O2 üretmez
Döngüsel fotofosforilasyon reaksiyonu sırasında bile elektronlar alıcıdan P700'e geri taşınır ve bu nedenle NADP'ye gitmezler. Sonuç olarak, elektron akışının P700'e inmesiyle adenozin trifosfat molekülleri üretilir.
Bakteriyel fotosentez, döngüsel fotofosforilasyona katılan tek bir fotosistem kullanır. Anaerobik koşullarda, ayrıca yüksek ışınlama ve CO2 kompanzasyon noktalarında tercih edilir. Adenozin trifosfatı ucuza ürettiği için döngüsel fotofosforilasyon her zaman gereklidir. Döngüsel fotofosforilasyonda sadece fotosistem-I devreye girer.
Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon Nedir?
Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, iki farklı klorofil fotonunu içeren iki aşamalı bir işlemdir. Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, ışık tepkisi olarak tilakoid zarda gerçekleşir. Yüksek ışık yoğunluğu, döngüsel olmayan fotofosforilasyonu destekler.
Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, tüm bitki örtüsü, algler ve siyanobakterilerde yaygındır. PS-II, ışık kaynağından fotonları emer ve onları RC klorofiline iletir.
P700 tarafından üretilen elektronlar, ana alıcı tarafından emilir ve ardından döngüsel olmayan fotofosforilasyon yolu yoluyla NADP'ye aktarılır. Elektronlar, su parçacıkları NADP'yi NADPH'ye düşürmek için kırıldığında üretilen H+ protonlarıyla etkileşime girer.
Bu türdeki enerji, NADP+'nın eliminasyonunda kullanıldığı için tüm döngüyü iletmez ve klorofile geri dönmez. Elektronların bir su molekülünden NADPH'ye aktarılmasının tek yolu budur. Sonuç olarak, döngüsel olmayan fotofosforilasyon olarak bilinir.
Genellikle Z-şeması olarak da bilinir. Klorofilden gelen bir elektron, bir elektron transfer sistemi boyunca hareket eder ve sonuç olarak bu tür bir NADPH birimi oluşturmak için NADP+'ı en aza indirir. Gliserat 3-fosfat, bitkilerin çok çeşitli bileşikler üretebileceği temel yapı taşıdır. Döngüsel olmayan fotosentetik solunum, enerji moleküllerinin katkısıyla moleküler oksijen üretir.
Döngüsel Fotofosforilasyon ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon Arasındaki Temel Farklılıklar
Çözüm
Döngüsel Fotofosforilasyon, uyarılmış foto merkezi tarafından yayılan bir elektronun bir dizi elektron taşıma zinciri yoluyla restore edildiği bir mekanizmadır. Elektronlar Ferredoxin yoluyla PQ'ya ve Sitokrom sistemine gittiğinde ATP üretilir.
Bununla birlikte, uyarılmış foto merkezi tarafından salınan elektronun geri dönmediği normal mekanizma, döngüsel olmayan fosforilasyondur. Hem fotosistemler I hem de II ile birlikte gerçekleştirilir.
Sonuç olarak, şimdi, siklik ve siklik olmayan fotofosforilasyonun, adenosin trifosfat oluşturmak için fosforile eden ışığa bağımlı fotosentezleme süreçleri olduğu sonucunu çıkarabiliriz. Adenozin trifosfat kullanan fotosentetik hücreler, onların varlığına ve ilerlemesine yardımcı olan farklı eylemler gerçekleştirir.
