Die beiden Hauptmembranproteinkomplexe mit mehreren Untereinheiten unterscheiden sich in ihrer absorbierenden Wellenlänge, wobei das Photosystem I oder PS 1 die längere Wellenlänge des Lichts absorbiert, die 700 nm beträgt, während das Photosystem II oder PS 2 die kürzere Wellenlänge des Lichts 680 nm absorbiert .
Zweitens wird jedes Photosystem nach dem Verlust eines Elektrons durch die Elektronen wieder aufgefüllt, aber die Quellen sind unterschiedlich, wo PS II Elektronen aus Wasser erhält, während PS I über eine Elektronentransportkette Elektronen aus dem PS II gewinnt.
Die Photosysteme sind an der Photosynthese beteiligt und kommen in Thylakoidmembranen von Algen, Cyanobakterien und hauptsächlich in Pflanzen vor. Wir alle wissen, dass Pflanzen und andere photosynthetische Organismen Sonnenenergie sammeln, die von den in den Blättern vorhandenen lichtabsorbierenden Pigmentmolekülen unterstützt wird.
Die absorbierte Sonnenenergie oder Lichtenergie in Blättern wird in der ersten Phase der Photosynthese in chemische Energie umgewandelt. Dieser Prozess unterliegt einer Reihe chemischer Reaktionen, die als lichtabhängige Reaktionen bekannt sind.
Die photosynthetischen Pigmente wie Chlorophyll a, Chlorophyll b und Carotinoide sind in den Thylakoidmembranen des Chloroplasten vorhanden. Das Photosystem bildet die Lichtsammelkomplexe, die aus 300-400 Chlorophyllen, Proteinen und anderen Pigmenten bestehen. Diese Pigmente werden nach Absorption des Photons angeregt, und dann wird eines der Elektronen auf ein Orbital mit höherer Energie umgeschaltet.
Das angeregte Pigment gibt seine Energie durch den Resonanzenergietransfer an das benachbarte Pigment weiter, und dies sind die direkten elektromagnetischen Wechselwirkungen. Ferner wiederum überträgt die benachbarte Pigmentenergie Energie auf das Pigment und der Vorgang wird mehrmals wiederholt. Zusammen sammeln diese Pigmentmoleküle ihre Energie und gelangen zum zentralen Teil des Photosystems, das als Reaktionszentrum bekannt ist.
Obwohl die beiden Photosysteme in den lichtabhängigen Reaktionen ihren Namen in der Reihe erhielten, wurden sie entdeckt, aber das Photosystem II (PS II) kommt zuerst auf dem Weg im Elektronenfluss und dann das Photosystem I (PSI). In diesem Inhalt werden wir den Unterschied zwischen den beiden Arten von Pf-Photosystemen untersuchen und sie kurz beschreiben.
Vergleichstabelle
| Vergleichsbasis | Photosystem I (PS I) | Photosystem II (PS II) |
|---|---|---|
| Bedeutung | Photosystem I oder PS I verwendet Lichtenergie, um NADP + in NADPH2 umzuwandeln. Es handelt sich um P700, Chlorophyll und andere Pigmente. | Photosystem II oder PS II ist der Proteinkomplex, der Lichtenergie absorbiert, P680, Chlorophyll und akzessorische Pigmente umfasst und Elektronen von Wasser auf Plastochinon überträgt. Er dissoziiert Wassermoleküle und produziert Protonen (H +) und O2. |
| Ort | Es befindet sich an der Außenfläche der Thylakoidmembran. | Es befindet sich auf der Innenfläche der Thylakoidmembran. |
| Photozentrum oder Reaktionszentrum | P700 ist das Fotocenter. | P680 ist das Fotocenter. |
| Wellenlänge absorbieren | Die Pigmente im Photosystem 1 absorbieren längere Lichtwellenlängen von 700 nm (P700). | Die Pigmente im Photosystem2 absorbieren kürzere Lichtwellenlängen von 680 nm (P680). |
| Photophosphorylierung | Dieses System ist sowohl an der cyclischen als auch an der nichtcyclischen Photophosphorylierung beteiligt. | Dieses System ist sowohl an der cyclischen Photophosphorylierung beteiligt. |
| Photolyse | Es tritt keine Photolyse auf. | In diesem System tritt eine Photolyse auf. |
| Pigmente | Das Photosystem I oder PS 1 enthält Chlorophyll A-670, Chlorophyll A-680, Chlorophyll A-695, Chlorophyll A-700, Chlorophyll B und Carotinoide. | Das Photosystem II oder PS 2 enthält Chlorophyll A-660, Chlorophyll A-670, Chlorophyll A-680, Chlorophyll A-695, Chlorophyll A-700, Chlorophyll B, Xanthophylle und Phycobiline. |
| Das Verhältnis der Chlorophyll-Carotinoid-Pigmente | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Funktion | Die Hauptfunktion des Photosystems I liegt in der NADPH-Synthese, wo es die Elektronen von PS II empfängt. | Die Hauptfunktion des Photosystems II liegt in der Hydrolyse von Wasser und der ATP-Synthese. |
| Kernzusammensetzung | Der PSI besteht aus zwei Untereinheiten, psaA und psaB. | Die PS II besteht aus zwei Untereinheiten, die aus D1 und D2 bestehen. |
Definition des Photosystems I.
Das Photosystem I oder PSI befindet sich in der Thylakoidmembran und ist ein Proteinkomplex mit mehreren Untereinheiten, der in Grünpflanzen und Algen vorkommt. Der erste erste Schritt, um Sonnenenergie einzufangen und dann durch lichtgetriebenen Elektronentransport umzuwandeln. PS I ist das System, in dem das Chlorophyll und andere Pigmente gesammelt werden und die Wellenlänge des Lichts bei 700 nm absorbieren. Es ist die Reaktionsreihe, und das Reaktionszentrum besteht aus Chlorophyll a-700 mit den beiden Untereinheiten psaA und psaB.
Die Untereinheiten von PSI sind größer als die Untereinheiten von PS II. Dieses System besteht auch aus dem Chlorophyll a-670, Chlorophyll a-680, Chlorophyll a-695, Chlorophyll b und Carotinoiden. Die absorbierten Photonen werden mit Hilfe der akzessorischen Pigmente in das Reaktionszentrum transportiert. Die Photonen werden vom Reaktionszentrum weiter als hochenergetische Elektronen freigesetzt, die eine Reihe von Elektronenträgern durchlaufen und schließlich von der NADP + -Reduktase verwendet werden. Das NADPH wird durch das NADP + -Reduktaseenzym aus solchen hochenergetischen Elektronen hergestellt. NADPH wird im Calvin-Zyklus verwendet.
Daher ist das Hauptziel des integralen Membranproteinkomplexes, der Lichtenergie zur Herstellung von ATP und NADPH verwendet. Das Photosystem I ist auch als Plastocyanin-Ferredoxin-Oxidoreduktase bekannt.
Definition des Photosystems II
Photosystem II oder PS II ist der in die Membran eingebettete Proteinkomplex, der aus mehr als 20 Untereinheiten und etwa 100 Cofaktoren besteht. Das Licht wird von den Pigmenten wie Carotinoiden, Chlorophyll und Phycobilin in dem als Antennen bekannten Bereich absorbiert und diese angeregte Energie wird weiter auf das Reaktionszentrum übertragen. Die Hauptkomponente sind periphere Antennen, die zusammen mit dem Chlorophyll und anderen Pigmenten am absorbierenden Licht beteiligt sind. Diese Reaktion findet am Kernkomplex statt, der der Ort für die anfänglichen Elektronentransferkettenreaktionen ist.
Wie bereits erwähnt, absorbiert PS II Licht bei 680 nm und tritt im Hochenergiezustand ein. Das P680 spendet ein Elektron und überträgt es auf das Phäophytin, das der primäre Elektronenakzeptor ist. Sobald das P680 ein Elektron verliert und eine positive Ladung erhält, benötigt es ein Elektron zur Wiederauffüllung, das durch Aufspaltung von Wassermolekülen erfüllt wird.
Die Oxidation von Wasser erfolgt im Manganzentrum oder im Mn4OxCa- Cluster. Das Manganzentrum oxidiert zwei Moleküle gleichzeitig, extrahiert vier Elektronen und erzeugt so ein O2-Molekül, wobei vier H + -Ionen freigesetzt werden.
Es gibt die verschiedenen widersprüchlichen Mechanismen des obigen Prozesses in PS II, obwohl aus Wasser extrahierte Protonen und Elektronen verwendet werden, um NADP + und in der ATP-Produktion zu reduzieren. Das Photosystem II ist auch als Wasser-Plastochinon-Oxidoreduktase bekannt und wird als erster Proteinkomplex in der Lichtreaktion bezeichnet.
Hauptunterschiede zwischen Photosystem I und Photosystem II
Die angegebenen Punkte zeigen die Variation zwischen dem Photosystem I und dem Photosystem II:
- Photosystem I oder PS I und Photosystem II oder PS II sind der Protein-vermittelte Komplex. Das Hauptziel ist die Erzeugung von Energie (ATP und NADPH2), die im Calvin-Zyklus verwendet wird. Das PSI verwendet Lichtenergie, um NADP + in NADPH2 umzuwandeln. Es handelt sich um P700, Chlorophyll und andere Pigmente, während PS II der Komplex ist, der Lichtenergie absorbiert, wobei P680, Chlorophyll und akzessorische Pigmente beteiligt sind und Elektronen von Wasser auf Plastochinon übertragen und so bei der Dissoziation von Wassermolekülen arbeiten und Protonen (H +) und produzieren O2.
- Das Photosystem I befindet sich auf der Außenfläche der Thylakoidmembran und ist an das als P700 bekannte spezielle Reaktionszentrum gebunden, während sich PS II auf der Innenfläche der Thylakoidmembran befindet und das Reaktionszentrum als P680 bekannt ist.
- Die Pigmente im Photosystem 1 absorbieren längere Lichtwellenlängen von 700 nm (P700), während Pigmente im Photosystem2 kürzere Lichtwellenlängen von 680 nm (P680) absorbieren.
- Die Photophosphorylierung in PS I ist sowohl an der cyclischen als auch an der nichtcyclischen Photophosphorylierung beteiligt, und PS II ist sowohl an der cyclischen Photophosphorylierung beteiligt.
- In PS I tritt keine Photolyse auf, obwohl es sich um Photosystem II handelt.
- Photosystem I oder PS I enthält Chlorophyll A-670, Chlorophyll A-680, Chlorophyll A-695, Chlorophyll A-700, Chlorophyll B und Carotinoide im Verhältnis 20-30: 1, während Photosystem II oder PS 2 Chlorophyll enthält A-660, Chlorophyll A-670, Chlorophyll A-680, Chlorophyll A-695, Chlorophyll A-700, Chlorophyll B, Xanthophylle und Phycobiline im Verhältnis 3-7: 1.
- Die Hauptfunktion des Photosystems I bei der NADPH-Synthese, wo es die Elektronen von PS II empfängt, und des Photosystems II liegt in der Hydrolyse der Wasser- und ATP-Synthese.
- Die Kernzusammensetzung im PSI besteht aus zwei Untereinheiten, die psaA und psaB sind, und PS II besteht aus zwei Untereinheiten, die aus D1 und D2 bestehen.
Fazit
Wir können also sagen, dass die Photosynthese in Pflanzen zwei Prozesse umfasst; die lichtabhängigen Reaktionen und die Kohlenstoffassimilationsreaktion, die irreführend auch als Dunkelreaktionen bezeichnet wird. Bei den Lichtreaktionen absorbieren die photosynthetischen Pigmente und das Chlorophyll Licht und wandeln es in ATP und NADPH (Energie) um.
