İki ana çok alt birimli membran protein kompleksi, fotosistem I veya PS 1'in 700 nm olan daha uzun dalga boyunu emerken, fotosistem II veya PS 2, 680 nm'lik daha kısa dalga boyunu emer.
İkincisi, her fotosistem, bir elektron kaybından sonra elektronlar tarafından yenilenir, ancak PS I'in elektron taşıma zincirinden elektron aldığı PS PS'nin sudan elektron aldığı kaynaklar farklıdır.
Fotosistemler fotosentez ile ilgilidir ve yosun, siyanobakterilerin tilakoid membranlarında ve esas olarak bitkilerde bulunur. Hepimiz biliyoruz ki, bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar, yapraklarda bulunan ışığı emen pigment molekülleri tarafından desteklenen güneş enerjisi toplarlar.
Yapraklarda emilen güneş enerjisi veya ışık enerjisi, fotosentezin ilk aşamasında kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu işlem ışığa bağımlı reaksiyonlar olarak bilinen bir dizi kimyasal reaksiyona uğrar.
Klorofil a, klorofil b ve karotenoidler gibi fotosentetik pigmentler, kloroplastın tilakoid membranlarında bulunur. Fotosistem, 300-400 klorofil, protein ve diğer pigmentlerden oluşan hafif hasat komplekslerini oluşturur. Bu pigmentler fotonu emdikten sonra heyecanlanır ve daha sonra elektronlardan biri daha yüksek enerjili yörüngeye geçer.
Uyarılmış pigment, rezonans enerji transferi ile enerjilerini komşu pigmente geçirir ve bu doğrudan elektromanyetik etkileşimlerdir. Ayrıca, komşu pigment, enerjiyi pigmente aktarır ve işlem birçok kez tekrarlanır. Bu pigment molekülleri birlikte enerjilerini toplar ve fotosistemin reaksiyon merkezi olarak bilinen merkezi kısmına geçer.
Işığa bağımlı tepkimelerdeki iki fotosistemin dizide isimleri olmasına rağmen, keşfedildi, ancak fotosistem II (PS II) önce elektron akışında ve sonra fotosistem I'de (PSI) geliyor. Bu içerikte, iki tür pf fotoğraf sistemi arasındaki farkı ve bunların kısa bir açıklamasını keşfedeceğiz.
Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Esası | Fotosistem I (PS I) | Fotosistem II (PS II) |
|---|---|---|
| anlam | Fotosistem I veya PS I, NADP + 'ı NADPH2'ye dönüştürmek için ışık enerjisi kullanır. P700, klorofil ve diğer pigmentleri içerir. | Fotosistem II veya PS II, P680, klorofil ve aksesuar pigmentlerini içeren ve elektronları sudan plastokinona transfer eden ve böylece su moleküllerinin ayrışmasında çalışan ve protonlar (H +) ve O2 üreten protein kompleksidir. |
| yer | Tilakoid membranın dış yüzeyinde bulunur. | Tilakoid membranın iç yüzeyinde bulunur. |
| Foto merkez veya reaksiyon merkezi | P700 fotoğraf merkezidir. | P680 fotoğraf merkezidir. |
| Emici dalga boyu | Fotosistemdeki (1) pigmentler 700 nm (P700) olan daha uzun dalga boylarını emerler. | Fotosistemdeki2 pigmentler 680 nm (P680) olan daha kısa dalga boylarını emerler. |
| fotofosforilasyon | Bu sistem hem siklik hem de siklik olmayan fotofosforilasyonda rol oynar. | Bu sistem her iki siklik fotofosforilasyonda rol oynar. |
| Fotoliz | Fotoliz oluşmaz. | Fotoliz bu sistemde meydana gelir. |
| Pigmentler | Fotosistem I veya PS 1, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B ve karotenoidleri içerir. | Fotosistem II veya PS2, klorofil A-660, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, ksantofiller ve fikobilinleri içerir. |
| Klorofil karotenoid pigmentlerinin oranı | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| fonksiyon | Fotosistem I'in birincil işlevi, PS II'den elektron aldığı NADPH sentezindedir. | Fotosistem II'nin birincil işlevi suyun hidrolizi ve ATP sentezidir. |
| Çekirdek Kompozisyon | PSI, psaA ve psaB olmak üzere iki alt birimden oluşur. | PS II, D1 ve D2'den oluşan iki alt birimden oluşur. |
Fotosistemin Tanımı I
Fotosistem I veya PSI, tilakoid membranda bulunur ve yeşil bitkilerde ve alglerde bulunan çok alt birimli bir protein kompleksidir. Güneş enerjisini yakalamanın ilk adımı ve ardından ışıkla çalışan elektron taşınması ile dönüşüm. PS I, klorofil ve diğer pigmentlerin toplandığı ve 700nm'de ışığın dalga boyunu emdiği sistemdir. Reaksiyon serisidir ve reaksiyon merkezi, iki alt birim olan psaA ve psaB ile klorofil a-700'den oluşur.
PSI alt birimleri PS II alt birimlerinden daha büyüktür. Bu sistem ayrıca klorofil a-670, klorofil a-680, klorofil a-695, klorofil b ve karotenoidlerden oluşur. Emilen fotonlar, aksesuar pigmentleri yardımıyla reaksiyon merkezine taşınır. Fotonlar ayrıca reaksiyon merkezi tarafından yüksek enerjili elektronlar olarak salınır, bir dizi elektron taşıyıcısına maruz kalır ve son olarak NADP + redüktaz tarafından kullanılır. NADPH, bu tür yüksek enerjili elektronlardan NADP + redüktaz enzimi yoluyla üretilir. NADPH Calvin döngüsünde kullanılır.
Bu nedenle, ATP ve NADPH üretmek için ışık enerjisi kullanan integral membran protein kompleksinin temel amacı. Fotosistem I ayrıca plastosiyanin-ferredoksin oksidoredüktaz olarak da bilinir.
Fotosistemin Tanımı II
Fotosistem II veya PS II, 20'den fazla alt birim ve yaklaşık 100 kofaktörden oluşan membrana gömülü protein kompleksidir. Işık, anten olarak bilinen bölgedeki karotenoidler, klorofil ve fikobilin gibi pigmentler tarafından emilir ve ayrıca bu uyarılmış enerji reaksiyon merkezine aktarılır. Ana bileşen, klorofil ve diğer pigmentlerle birlikte emici ışığa geçen çevresel antenlerdir. Bu reaksiyon, başlangıçtaki elektron transfer zinciri reaksiyonlarının yeri olan çekirdek kompleksinde yapılır.
Daha önce tartışıldığı gibi PS II, ışığı 680 nm'de emer ve yüksek enerji durumuna girer. P680 bir elektron bağışlar ve birincil elektron alıcısı olan feofitine aktarılır. P680 bir elektronu kaybedip pozitif yük kazanır kazanmaz, ikmal için bir su elektronuna ihtiyaç duyar ve bu da su moleküllerinin bölünmesiyle sağlanır.
Suyun oksidasyonu manganez merkezinde veya Mn4OxCa kümesinde meydana gelir. Manganez merkezi aynı anda iki molekülü oksitler, dört elektron çıkarır ve böylece bir O2 molekülü üretir ve dört H + iyonu salar.
PS II'de yukarıdaki işlemin çeşitli çelişkili mekanizması vardır, ancak sudan ekstrakte edilen protonlar ve elektronlar NADP + 'yı ve ATP üretiminde azaltmak için kullanılır. Fotosistem II su-plastokinon oksidoredüktaz olarak da bilinir ve ışık reaksiyonunda ilk protein kompleksi olarak adlandırılır.
Fotoğraf Sistemi I ve Fotoğraf Sistemi II arasındaki Temel Farklılıklar
Verilen noktalar fotosistem I ve fotosistem II arasındaki farklılığı gösterecektir:
- Fotosistem I veya PS I ve Fotosistem II veya PS II protein aracılı komplekstir ve asıl amaç Calvin döngüsünde kullanılan enerji (ATP ve NADPH2) üretmektir, PSI NADP + 'yı NADPH2'ye dönüştürmek için ışık enerjisi kullanır. P700, klorofil ve diğer pigmentleri içerirken PS II, P680, klorofil ve aksesuar pigmentlerini içeren ve elektronları sudan plastokinona transfer eden ve böylece su moleküllerinin ayrışmasında çalışan ve proton (H +) üreten ve O2.
- Fotosistem I, tilakoid membranın dış yüzeyinde bulunur ve P700 olarak bilinen özel reaksiyon merkezine bağlanırken, PS II, tilakoid membranın iç yüzeyinde bulunur ve reaksiyon merkezi P680 olarak bilinir.
- Fotosistemdeki (1) pigmentler, 700 nm (P700) olan daha uzun ışık dalga boylarını emer, öte yandan fotosistemdeki2 pigmentler, 680 nm (P680) olan daha kısa ışık dalga boylarını emer.
- PS I'de fotofosforilasyon hem siklik hem de siklik olmayan fotofosforilasyonda rol oynar ve PS II her iki siklik fotofosforilasyonda rol oynar.
- PS I'de fotoliz gerçekleşmez, ancak fotosistem II olur.
- Fotosistem I veya PS I, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B ve 20-30: 1 oranında karotenoidler içerirken, Fotosistem II veya PS 2'de klorofil içerir A-660, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, ksantofiller ve fikobilinler 3-7: 1 oranında.
- PS II'den elektron aldığı NADPH sentezinde fotosistem I'in birincil işlevi ve fotosistem II su ve ATP sentezinin hidrolizindedir.
- PSI'daki Çekirdek Kompozisyon, psaA ve psaB olmak üzere iki alt birimden oluşur ve PS II, D1 ve D2'den oluşan iki alt birimden oluşur.
Sonuç
Bitkilerde fotosentezin iki süreci kapsadığını söyleyebiliriz; ışığa bağımlı reaksiyonlar ve yanıltıcı olarak karanlık reaksiyonlar olarak da bilinen karbon asimilasyon reaksiyonu. Işık reaksiyonlarında, fotosentetik pigmentler ve klorofil ışığı emer ve ATP ve NADPH'ye (enerji) dönüşür.
