Fotofosforilasyon veya fotosentetik fosforilasyon, ATP'nin ışığa bağlı fotosentez reaksiyonları sırasında üretildiği bir işlemdir. ADP'ye, fotosentezin siklik ve siklik olmayan elektron taşıma zincirleri sırasında üretilen proton itici kuvveti kullanılarak ADP'ye bir fosfat grubu eklenir. İşlemleri başlatmak için enerji güneş ışığı tarafından sağlanır ve kloroplastların tilakoid membranlarında bulunan ATPase komplekslerinde ATP sentezi gerçekleşir. Anoksijenik fotosentezin siklik elektron akışı sırasında ATP sentezi, siklik fotofosforilasyon olarak bilinir. Oksijenik fotosentezin siklik olmayan elektron akışı sırasında ATP üretimi, siklik olmayan fotofosforilasyon olarak bilinir. Bu, siklik ve siklik olmayan fotofosforilasyon arasındaki temel farktır.
İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Halkalı Fotofosforilasyon Nedir
3. Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Döngüsel ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon
5. Özet
Siklik fosforilasyon, ışığa bağlı siklik elektron taşıma zinciri fotosentez sırasında ADP'den ATP üreten bir işlemdir. Fotosistem I bu sürece dahil olur. PS I klorofilleri ışık enerjisini emdiğinde, yüksek enerjili elektronlar P700 reaksiyon merkezinden salınır. Bu elektronlar, birincil elektron alıcısı tarafından kabul edilir ve daha sonra ferredoksin (Fd), plastokinon (PQ), sitokrom kompleksi ve plastosiyanin (PC) gibi birkaç elektron alıcısı aracılığıyla seyahat eder. Son olarak, bu elektronlar döngüsel bir hareketten sonra P700'e geri döner. Elektronlar elektron taşıyıcıları boyunca yokuş aşağı ilerlediklerinde potansiyel enerjiyi serbest bırakırlar. Bu enerji, ATP sentaz enzimi tarafından ADP'den ATP üretmek için kullanılır. Bu nedenle, bu işlem döngüsel fotofosforilasyon olarak bilinir.
PS II, siklik fotofosforilasyona dahil değildir. Bu nedenle, su bu sürece dahil değildir; sonuç olarak, siklik fotofosforilasyon bir yan ürün olarak moleküler oksijen üretmez. Elektronlar PS I'e döndüğünden, siklik fotofosforilasyon sırasında indirgeme gücü üretilmez (NADPH yok).
Resim 01: Devirli fotofosforilasyon
Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, döngüsel olmayan elektron taşıma fotosentez zinciri tarafından ışık enerjisi kullanılarak ATP sentezi işlemidir. PS I ve PS II adlı bu sürece iki tür fotoğraf sistemi dahil edilmiştir. Döngüsel olmayan fotofosforilasyon PS II ile başlatılır. Işık enerjisini emer ve yüksek enerjili elektronlar salar. Su molekülleri, emilen enerjiden dolayı protonları (H + iyonları) ve moleküler oksijeni salarak PS II'nin yanına ayrılır. Yüksek enerjili elektronlar birincil elektron alıcısı tarafından kabul edilir ve plastokinon (PQ), sitokrom kompleksi ve plastokiyaninden (PC) geçer. Daha sonra bu elektronlar PS I tarafından alınır. PS I tarafından kabul edilen elektronlar tekrar elektron alıcılarından geçirilir ve NADP'ye ulaşır+. Bu elektronlar H ile birleşir.+ ve NADP+ NADPH oluşturmak ve elektron taşıma zincirini sonlandırmak. Elektron taşıma zinciri sırasında, salınan enerji ADP'den ATP üretmek için kullanılır. Elektronlar PS II'ye geri gönderilmediğinden, bu işlem döngüsel olmayan fotofosforilasyon olarak bilinir.
Siklik fotofosforilasyon ile karşılaştırıldığında, siklik olmayan fotofosforilasyon yaygındır ve tüm yeşil bitkiler, algler ve siyanobakterilerde yaygın olarak gözlenir. Canlı organizmalar için viral bir süreçtir çünkü moleküler oksijeni çevreye serbest bırakan tek süreç budur.
Resim 02: Döngüsel olmayan fotofosforilasyon
Döngüsel ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon | |
Devirli fotofosforilasyon, ışığa bağlı fotosentezin siklik elektron taşıma zinciri sırasında ATP üreten işlemi ifade eder. | Döngüsel olmayan fotofosforilasyon, fotosentezin ışık reaksiyonlarında döngüsel olmayan elektron taşıma zincirinden ATP üreten işlemi ifade eder. |
Fotosistem | |
Döngüsel fotofosforilasyona sadece bir fotosistem (PS I) katılır. | Fotosistem I ve II, döngüsel olmayan fotofosforilasyona dahil olur. |
Elektron Taşıma Zincirinin Doğası | |
Elektronlar döngüsel bir elektron taşıma zincirinde seyahat eder ve PS I'ye geri döner | Döngüsel olmayan zincirlerde elektronlar. |
Ürün:% s | |
Bu süreçte sadece ATP üretilir. | ATP, O2, ve NADPH bu süreçte üretilir. |
Su | |
Bu işlem sırasında su bölünmez. | Su bölmeleri veya fotolizler. |
Oksijen Üretimi | |
Siklik fotofosforilasyon sırasında oksijen üretilmez | Döngüsel olmayan fotofosforilasyonda moleküler oksijen üretilir. |
İlk Elektron Vericisi | |
İlk elektron vericisi PS I. | Su ilk elektron vericisidir. |
İlk Elektron Alıcı | |
Son elektron alıcısı PS I. | Son elektron alıcısı NADP+ |
Organizmalar | |
Döngüsel fotofosforilasyon bazı bakteriler tarafından gösterilir. | Yeşil bitkilerde, alglerde ve siyanobakterilerde siklik olmayan fotofosforilasyon yaygındır. |
ATP, fotosentez sırasında emilen ışık enerjisi tarafından üretilir. Bu işlem fotofosforilasyon olarak bilinir. Fotofosforilasyon, siklik ve siklik olmayan fotofosforilasyon olarak bilinen iki yolla gerçekleşebilir. Döngüsel fotofosforilasyon sırasında, yüksek enerjili elektronlar döngüsel hareketlerde elektron alıcılarından geçer ve ATP üretmek için enerjiyi serbest bırakır. Döngüsel olmayan fotofosforilasyon sırasında, yüksek enerjili elektronlar Z şeklindeki döngüsel olmayan hareketlerde elektron alıcılarından akar. Serbest kalan elektronlar, döngüsel olmayan fotofosforilasyonda aynı fotosistemlere geri dönmez. Bununla birlikte, her iki işlemde de ATP, elektron taşıma zinciri tarafından salınan potansiyel enerji kullanılarak aynı şekilde üretilir. Döngüsel olmayan fotofosforilasyon ATP, O üretir2, ve NADPH ise siklik fotofosforilasyon sadece ATP üretir. Her iki fotosistem döngüsel olmayan fotofosforilasyona dahil olurken, sadece bir fotosistem (PS I) döngüsel fotofosforilasyona dahil olur. Bu, siklik ve siklik olmayan fotofosforilasyon arasındaki farktır.
Referans:
1. “Fotofosforilasyon.” Vikipedi. Wikimedia Foundation, 09 Nisan 2017. Web. 16 Mayıs 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Photophosphorylation
2. Haneef, Deena T Kochunni Jazir. “Büyük Farklılıklar.” Döngüsel ve Döngüsel Olmayan Fotofosforilasyon Arasındaki Fark. N.p., n.d. Ağ. 16 Mayıs 2017.
Görünüm inceliği:
1. “Döngüsel Fotofosforilasyon” David Berard - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC0)
2. Somepics'ten “Thylakoid membran 3” - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 4.0)