Biyosferimiz tüm biyotik ve abiyotik faktörleri içerir ve abiyotik hakkında konuşur. Hayatta kalabilmeleri için tamamen biyotik (veya canlı) faktörlere bağımlıdırlar. Yani biyosferimizdeki biyotik faktörlerin en önemli parçası olan bitkilerdir. Bitkiler, fotosentez olarak bilinen süreç yardımıyla besin hazırlarlar. Kısa bir notta, anlaşılması çok kolay ve basit bir süreç gibi görünüyor, ancak biraz derine inersek, birçok sınırlayıcı faktörle çok karmaşık bir süreç. Fotosistemler I ve II, bitki besini oluşturmak için tamamlanması gereken döngünün sadece küçük bir parçasıdır.
Fotosistem I ve Fotosistem II
Fotosistem I ve Fotosistem II arasındaki fark, Fotosistem I'in güneş ışığını yaklaşık 700 nm dalga boyunda emmesi ve Fotosistem II'nin kırmızı bölgede 680 nm dalga boyunda güneş ışığını emmesidir. Ayrıca, Fotosistem I hem granum hem de stroma thylakoid'de bulunurken, Fotosistem II sadece granum thylakoid'de bulunur.
Fotosistem I de P700 olarak yazılır. Ana işlevi bir NADPH molekülü oluşturmaktır. Fotosistem I'in birincil elektron alıcısı Plastocyanin'dir. Sitokrom b6, Sitokrom f553, Plastocyanin, Ferredoxin redüktaz NADP+, X-Ferredoxin indirgeyici madde olmak üzere altı elektron taşıyıcı içerir. Fotosistem I, Fotosistem II'den bir elektron kazanır ve hem döngüsel hem de döngüsel olmayan fotofosforilasyonda yer alır. Döngüsel olmayan fotofosforilasyonun son ürünü Calvin Döngüsü'nde kullanılır.
Photosystem II ayrıca P680nm olarak da yazılmıştır. Fotosistemin ana işlevi, ATP sentezi ile birlikte suyun hidrolizini gerçekleştirmektir. Aynısının birincil elektron alıcısı Plastoquinone'dur ve Fotosistem II'nin üç ana elektron alıcısı - Unknown Q, Plastoquinone, Cytochrome b559.
Fotosistem I ve Fotosistem II Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | fotosistem I | Fotosistem II |
| İçinde mevcut | Granum ve stroma thylakoid'de fotosistem bulunur. | Fotosistem II sadece granum thylakoid'de bulunur. |
| Dalgaboyu Absorbe | Yaklaşık 700 nm dalga boyunu emer. | Yaklaşık 680nm dalga boyunu emer. |
| Elektron Taşıyıcı Sayısı | Toplamda altı elektron taşıyıcısı vardır. | Toplamda üç elektron taşıyıcısı vardır. |
| elektron alıcı | plastosiyanin | plastokinon |
| NADPH oluşumu | Nihai ürün NADPH'dir. | NADPH oluşumu yoktur. |
| Reaksiyon Merkezi | P700 nm | P680 nm |
| Suyun Fotolizi | Fotosistem I, suyun fotolizinde kullanılmaz. | Fotosistem II, fotolizde kullanılır. |
| Klorofil İçeriği | Klorofil a içeriği, klorofil b içeriğine göre daha fazladır. | Klorofil b'nin içeriği klorofil a'dan daha fazladır. |
Fotosistem I nedir?
Fotosistem I, hem granum thylakoid'de hem de yeşil bitkiler ve alglerin stroma thylakoid'inde bulunur. Fotosistem I iki bileşen içerir - Fotosentetik Birim ve Elektron Taşıyıcı. Fotosentetik Birim ayrıca Reaksiyon Merkezi ve Işık Hasat Kompleksi'nden oluşurken, Fotosistem I'in yukarıda bahsettiğimiz altı ana elektron taşıyıcısı vardır.
Fotosistem I, protein açısından zengin iki alt birimden oluşur - psaA ve psaB. Yaklaşık 700 nm dalga boyunu emer. Klorofil a ve b'nin yanı sıra karotenoidler, klorofil A-670, klorofil A-680 ve klorofil A-695 gibi diğer birçok pigment. Ayrıca klorofil a içeriğinin klorofil b'nin mevcut olduğu söylenir.
Fotosistemin oynadığı işlev, ışık reaksiyonunda NADPH ve ATP oluşumuna yardımcı olmasıdır.
Fotosistem II nedir?
Fotosistem II, granum thylakoid'de sadece yeşil bitkilerde ve alglerde bulunur. Ayrıca Fotosistem I gibi iki bileşen içerir - Fotosentetik Birim ve Elektron Taşıyıcı. Bunlar ayrıca Reaksiyon Merkezi ve Hafif Hasat Kompleksi'nde alt bölümlere ayrılırken, Elektron Taşıyıcı yukarıda adı geçen sayıca üçtür.
Reaksiyon merkezi, 680 nm dalga boyunu emen bir molekül olan klorofilden oluşurken, ışık hasat kompleksi, 50 molekül karotenoid ile birlikte 680 nm'den daha az ışığı emen 200 molekül klorofil a ve b'ye sahiptir.
Fotosistemin çekirdek bileşiminin D1 ve D2 adlı iki alt birimden oluştuğu söylenir. 20 alt birimi ve 50'den fazla kofaktörü olan zara gömülü bir protein kompleksi olarak bilinir.
Photosystem II tarafından gerçekleştirilen en önemli rol, mitokondride suyun ve ATP sentezinin hidrolizinde yardımcı olmasıdır.
Fotosistem I ve Fotosistem II Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Bitkiler, Işık Reaksiyonları ve Karanlık Reaksiyonlar adı verilen iki tür reaksiyon yardımıyla besin üreterek enerji üretirler. Işık reaksiyonları hem siklik hem de siklik olmayan fotofosforilasyonu içerirken, karanlık reaksiyonlar tüm karbon asimilasyon reaksiyonlarını içerir.
Ve Fotosistemler, Işık Reaksiyonlarının önemli bir parçasıdır. Her iki fotosistem de farklı soğurma dalga boylarına sahiptir, çünkü ilki yaklaşık 700 nm'lik daha yüksek bir dalga boyunda soğurur, ikincisi ise güneş ışığını 680 nm'lik daha düşük bir dalga boyunda soğurur.
Klorofil içeriğinin varlığı da farklıdır. Her iki fotosistemin temel bileşeni de farklıdır, ancak aynı şey, her ikisinin de Fotosistem I için psaA ve psaB olmak üzere iki alt birimden oluşması ve D1 ve D2'nin Fotosistem II için iki alt birim olduğu söylenir.
Fotosistem I, genellikle Hills Reaksiyonu olarak bilinen döngüsel olmayan fotofosforilasyonun önemli bir parçasıdır, Fotosistem II ise döngüsel olmayan fotofosforilasyonda önemli bir rol oynar.
Referanslar
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1399-3054.1992.tb01328.x
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201303671
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1751-1097.1987.tb08413.x
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1399-3054.1991.tb05101.x
