Ключова разлика – Кислородна срещу аноксигенна фотосинтеза
Фотосинтезата е процес, при който се синтезират въглехидрати (глюкоза) от вода и въглероден диоксид, като се използва енергията от слънчевата светлина от зелени растения, водорасли и цианобактерии. В резултат на фотосинтезата в околната среда се отделя газообразен кислород. Това е изключително важен процес за съществуването на живот на земята. Фотосинтезата може да бъде разделена на две категории като кислородна и аноксигенна фотосинтеза въз основа на генерирането на кислород. Ключовата разлика между кислородната и аноксигенната фотосинтеза е, че кислородната фотосинтеза генерира молекулярен кислород по време на синтеза на захар от въглероден диоксид и вода, докато аноксигенната фотосинтеза не генерира кислород.
Какво е кислородна фотосинтеза?
Енергията на слънчевата светлина се преобразува в химическа енергия чрез фотосинтеза. Светлината се улавя от зелените пигменти, наречени хлорофили, притежавани от фотосинтетичните организми. Използвайки тази абсорбирана енергия, хлорофилните реакционни центрове на фотосистемите се възбуждат и освобождават електрони, които съдържат висока енергия. Тези високоенергийни електрони преминават през няколко електронни носители и превръщат водата и въглеродния диоксид в глюкоза и молекулярен кислород. Възбудените електрони се движат в нециклична верига и завършват в NADPH. Благодарение на генерирането на молекулярен кислород, този процес е известен като кислородна фотосинтеза и също така се нарича нециклично фотофосфорилиране.
Кислородната фотосинтеза има две фотосистеми, наречени PS I и PS II. Тези два фотосинтетични апарата съдържат два реакционни центъра P700 и P680. При абсорбиране на светлина, реакционният център P680 се възбужда и освобождава електрони с висока енергия. Тези електрони пътуват през няколко електронни носители и освобождават малко енергия и се предават на P700. P700 се възбужда поради тази енергия и освобождава електрони с висока енергия. Тези електрони отново преминават през няколко носителя и накрая достигат крайния акцептор на електрони NADP+ и стават редуциращ мощност NADPH. Водната молекула хидролизира близо до PS II и отдава електрони и освобождава молекулярен кислород. По време на електронната транспортна верига се създава протонна движеща сила, която се използва за синтезиране на АТФ от АДФ.
Кислородната фотосинтеза е изключително важна, тъй като това е процесът, който е отговорен за трансформацията на примитивната аноксигенна атмосфера на Земята в богата на кислород атмосфера.
Фигура 01: Кислородна фотосинтеза
Какво е аноксигенна фотосинтеза?
Аноксигенната фотосинтеза е процесът, при който светлинната енергия се преобразува в химическа енергия, без да се генерира молекулярен кислород като страничен продукт. Този процес се наблюдава при няколко бактериални групи като лилави бактерии, зелени серни и несерни бактерии, хелиобактерии и ацидобактерии. Без генериране на кислород, АТФ се произвежда от тези бактериални групи. Водата не се използва като първоначален донор на електрони в аноксигенната фотосинтеза. Ето защо по време на този процес не се генерира кислород. Само една фотосистема участва в аноксигенната фотосинтеза. Следователно електроните се транспортират в циклична верига и се връщат в същата фотосистема. Следователно, аноксигенната фотосинтеза е известна още като циклично фотофосфорилиране.
Аноксигенната фотосинтеза зависи от бактериохлорофилите, за разлика от хлорофилите, използвани в кислородната фотосинтеза. Лилавите бактерии притежават фотосистема I с реакционен център P870. В този процес участват различни акцептори на електрони като бактериофеофитин.
Фигура 02: Аноксигенна фотосинтеза
Каква е разликата между кислородна и аноксигенна фотосинтеза?
Кислородна срещу аноксигенна фотосинтеза |
|
| Кислородната фотосинтеза е процес, който преобразува светлинната енергия в химическа енергия от определени фотоавтотрофи чрез генериране на молекулярен кислород. | Аноксигенната фотосинтеза е процес, който преобразува светлинната енергия в химическа енергия от определени бактерии, без да генерира молекулярен кислород. |
| Генериране на кислород | |
| Кислородът се отделя като страничен продукт. | Кислородът не се освобождава или генерира. |
| Организми | |
| Кислородната фотосинтеза е показана от цианобактерии, водорасли и зелени растения. | Аноксигенната фотосинтеза се проявява главно от лилави бактерии, зелени серни и несерни бактерии, хелиобактерии и ацидобактерии. |
| Електронна транспортна верига | |
| Електроните пътуват чрез няколко електронни носители. | Съществува чрез циклична фотосинтетична електронна верига. |
| Водата като донор на електрони | |
| Водата се използва като първоначален донор на електрони. | Водата не се използва като донор на електрони. |
| Фотосистема | |
| Фотосистема I и II участват в кислородната фотосинтеза | Фотосистема II не присъства в аноксигенната фотосинтеза |
| Генериране на NADPH (редуцираща мощност) | |
| NADPH се генерира по време на кислородната фотосинтеза. | NADPH не се генерира, защото електроните се връщат обратно в системата. Следователно намаляващата мощност се получава от други реакции. |
Обобщение – Кислородна срещу аноксигенна фотосинтеза
Фотосинтезата е процес, при който светлинната енергия се преобразува в химическа енергия от фотосинтезиращи организми. Това може да се случи по два начина: кислородна фотосинтеза и аноксигенна фотосинтеза. Кислородната фотосинтеза е фотосинтетичен процес, който освобождава молекулярен кислород в атмосферата и се наблюдава в зелени растения, аглаи и цианобактерии, които притежават хлорофили. Аноксигенната фотосинтеза е фотосинтетичен процес, който не генерира молекулярен кислород и се използва от определени бактериални групи, които притежават бактериохлорофили. По този начин разликата между кислородната и аноксигенната фотосинтеза зависи главно от генерирането на кислород.
