Два главна мулти-подјединица мембранских протеинских комплекса разликују се по апсорбирајућој таласној дужини, при чему фотосистем И или ПС 1 апсорбује већу таласну дужину светлости која износи 700 нм док фотосистем ИИ или ПС 2 апсорбују краћу таласну дужину светлости 680 нм .
Друго, сваки фотосистем надокнађују електрони, након губитка електрона, али извори су различити тамо где ПС ИИ добија електроне из воде док ПС И добија електроне из ПС ИИ путем ланца преноса електрона.
Фотосистеми су укључени у фотосинтезу и налазе се у тилакоидним мембранама алги, цијанобактерија и углавном у биљкама. Сви знамо да биљке и други фотосинтетски организми прикупљају соларну енергију потпомогнуту молекулама пигмента који апсорбује светлост и који се налази у лишћу.
Апсорбована соларна или светлосна енергија у лишћу претвара се у хемијску енергију у првој фази фотосинтезе. Овај поступак пролази кроз серију хемијских реакција познатих као реакције зависне од светлости.
Фотосинтетски пигменти попут хлорофила а, хлорофила б и каротеноида су присутни у тилакоидним мембранама хлоропласта. Фотосистем чини комплексе сакупљања светлости, који се састоје од 300-400 хлорофила, протеина и других пигмената. Ови пигменти се побуђују након апсорпције фотона, а затим се један од електрона пребацује у орбиту више енергије.
Узбуђени пигмент своју енергију прослеђује у суседни пигмент резонантним преносом енергије и то су директне електромагнетске интеракције. Надаље, заузврат, сусједни пигмент преноси енергију у пигмент и поступак се понавља више пута. Ови молекули пигмента заједно прикупљају своју енергију и пролазе према централном делу фотосистема познатом као реакциони центар.
Иако су два фотосистема у реакцијама зависним од светла добила име по низу, они су откривени, али фотосистем ИИ (ПС ИИ) долази прво на пут у протоку електрона, а затим и фотосистем И (ПСИ). У овом садржају ћемо истражити разлику између две врсте пф фотосистема и кратак њихов опис.
Упоредни графикон
| Основе за поређење | Фотосистем И (ПС И) | Фотосистем ИИ (ПС ИИ) |
|---|---|---|
| Значење | Фотосистем И или ПС И користи светлосну енергију за претварање НАДП + у НАДПХ2. Садржи П700, хлорофил и друге пигменте. | Фотосистем ИИ или ПС ИИ је протеински комплекс који апсорбује светлосну енергију, укључујући П680, хлорофил и помоћне пигменте и преносе електроне из воде у пластохиноне и тако делују у дисоцијацији молекула воде и производе протоне (Х +) и О2. |
| Локација | Налази се на спољној површини тилакоидне мембране. | Налази се на унутрашњој површини тилакоидне мембране. |
| Фотоцентар или реакциони центар | П700 је центар за фотографије. | П680 је центар за фотографије. |
| Апсорбујућа таласна дужина | Пигменти у фотосистему 1 апсорбују веће таласне дужине светлости која износи 700 нм (П700). | Пигменти у фотосистему2 апсорбују краће таласне дужине светлости која износи 680 нм (П680). |
| Фотофосфорилација | Овај систем је укључен у цикличну и нецикличку фотофосфорилацију. | Овај систем је укључен у обје цикличне фотофосфорилације. |
| Фотолиза | Не долази до фотолизе. | У овом се систему догађа фотолиза. |
| Пигменти | Фотосистем И или ПС 1 садржи хлорофил А-670, хлорофил А-680, хлорофил А-695, хлорофил А-700, хлорофил Б и каротеноиде. | Фотосистем ИИ или ПС 2 садржи хлорофил А-660, хлорофил А-670, хлорофил А-680, хлорофил А-695, хлорофил А-700, хлорофил Б, ксантофили и фикобилини. |
| Однос хлорофил каротеноидних пигмената | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Функција | Примарна функција фотосистема И је у НАДПХ синтези, где прима електроне из ПС ИИ. | Примарна функција фотосистема ИИ је у хидролизи воде и синтези АТП-а. |
| Основни састав | ПСИ чине две подјединице које су псаА и псаБ. | ПС ИИ чине две подјединице састављене од Д1 и Д2. |
Дефиниција Пхотосистем И
Фотосистем И или ПСИ смештен је у тилакоидној мембрани и представља мулти-подјединствени протеински комплекс који се налази у зеленим биљкама и алгама. Први почетни корак хватања соларне енергије и затим претварање транспортом електрона светлошћу. ПС И је систем у коме се хлорофил и остали пигменти сакупљају и апсорбују таласну дужину светлости на 700 нм. То је низ реакција, а реакциони центар се састоји од хлорофила а-700, са две подјединице, наиме, псаА и псаБ.
Подјединице ПСИ веће су од подјединица ПС ИИ. Овај систем се такође састоји од хлорофила а-670, хлорофила а-680, хлорофила а-695, хлорофила б и каротеноида. Апсорбовани фотони се преносе у реакциони центар уз помоћ пигмената. Реактивни центар даље ослобађа фотоне као високоенергетске електроне, који пролазе низ електронских носача и коначно их користи НАДП + редуктаза. НАДПХ се производи помоћу ензима НАДП + редуктазе из тако високоенергетских електрона. НАДПХ се користи у Цалвин циклусу.
Стога је главни циљ интегралног мембранског протеинског комплекса који користи светлосну енергију за производњу АТП-а и НАДПХ. Фотосистем И познат је и као пластоцијанин-фередоксин оксидоредуктаза.
Дефиниција Пхотосистем ИИ
Фотосистем ИИ или ПС ИИ је протеин-комплекс уграђен у мембрану, који се састоји од више од 20 подјединица и око 100 кофактора. Светлост апсорбују пигменти попут каротеноида, хлорофила и фикобилина у региону познатом као антене и даље се та узбуђена енергија преноси у реакциони центар. Главна компонента су периферне антене које су укључене у апсорбујућу светлост заједно са хлорофилом и другим пигментима. Ова реакција се врши у језгру комплекса који је место за почетне ланчане реакције преноса електрона.
Као што је раније речено, ПС ИИ апсорбује светлост при 680 нм и улази у високоенергетско стање. П680 донира електрон и преноси се на феофитин, који је примарни акцептор електрона. Чим П680 изгуби електрон и стекне позитивно наелектрисање, потребан му је електрон за допуну која се испуни цепањем молекула воде.
Оксидација воде одвија се у центру мангана или у кластеру Мн4ОкЦа . Центар мангана оксидира два молекула одједном, екстрахирајући четири електрона и тако ствара молекул О2 и ослобађа четири Х + јона.
Постоје различити супротстављени механизми горњег процеса у ПС ИИ, мада се протони и електрони извучени из воде користе за смањење НАДП + и у производњи АТП-а. Фотосистем ИИ је такође познат и као водена-пластокинон оксидоредуктаза и каже се као први протеински комплекс у светлосној реакцији.
Кључне разлике између Пхотосистем И и Пхотосистем ИИ
Дане бодове ће показати варијацију између фотосистема И и фотосистема ИИ:
- Пхотосистем И или ПС И и Пхотосистем ИИ или ПС ИИ су протеин посредовани комплекс, а главни циљ је произвести енергију (АТП и НАДПХ2), која се користи у Цалвин циклусу, ПСИ користи светлосну енергију за претварање НАДП + у НАДПХ2. Укључује П700, хлорофил и друге пигменте, док је ПС ИИ комплекс који апсорбује светлосну енергију, укључујући П680, хлорофил и помоћне пигменте и преноси електроне из воде у пластохиноне и тако делује у дисоцијацији молекула воде и ствара протоне (Х +) и О2.
- Фотосистем И налази се на спољној површини тилакоидне мембране и веже се за специјални реакциони центар познат као П700, док се ПС ИИ налази на унутрашњој површини тилакоидне мембране, а реакциони центар је познат као П680.
- Пигменти у фотосистему 1 апсорбују веће таласне дужине светлости која износи 700 нм (П700), с друге стране, пигменти у фотосистему2 апсорбују краће таласне дужине светлости која је 680 нм (П680).
- Фотофосфорилација у ПС И укључена је у цикличну и нецикличну фотофосфорилацију, а ПС ИИ је укључена у обје цикличне фотофосфорилације.
- Никаква фотолиза се не јавља у ПС И, мада се догађа и фотосистем ИИ.
- Фотосистем И или ПС И садржи хлорофил А-670, хлорофил А-680, хлорофил А-695, хлорофил А-700, хлорофил Б и каротеноиде у односу 20-30: 1, док у фотосистему ИИ или ПС 2 садржи хлорофил А-660, хлорофил А-670, хлорофил А-680, хлорофил А-695, хлорофил А-700, хлорофил Б, ксантофили и фикобилини у односу 3-7: 1.
- Примарна функција фотосистема И у НАДПХ синтези, где прима електроне из ПС ИИ, а фотосистем ИИ је у хидролизи воде и синтези АТП.
- Основну композицију у ПСИ чине две подјединице које су псаА и псаБ, а ПС ИИ чине две подјединице састављене од Д1 и Д2.
Закључак
Тако можемо рећи да у биљкама фотосинтеза обухвата два процеса; реакције зависне од светла и реакција асимилације угљеника, која је погрешно позната и као тамне реакције. У светлосним реакцијама фотосинтетски пигменти и хлорофил апсорбују светлост и претварају се у АТП и НАДПХ (енергију).
