Tofauti Muhimu – Cyclic vs Noncyclic Photophosphorylation
Photophosphorylation au fosforasi ya usanisinuru ni mchakato ambapo ATP hutengenezwa wakati wa miitikio inayotegemea mwanga ya usanisinuru. Kikundi cha fosfati huongezwa kwa ADP ili kuunda ATP, kwa kutumia nguvu ya dhamira ya protoni inayozalishwa wakati wa minyororo ya usafiri wa elektroni ya mzunguko na isiyo ya sikliki ya usanisinuru. Nishati hutolewa na mwanga wa jua ili kuanzisha michakato na usanisi wa ATP hutokea kwenye tata za ATPase zilizo kwenye utando wa thylakoid wa kloroplast. Usanisi wa ATP wakati wa mtiririko wa elektroni mzunguko wa usanisinuru ya anoksijeni hujulikana kama cyclic photophosphorylation. Uzalishaji wa ATP wakati wa mtiririko wa elektroni usio na sikliki wa usanisinuru wa oksijeni hujulikana kama upigaji picha wa nocyclic. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya upigaji picha wa cyclic na noncyclic photophosphorylation.
Mzunguko wa Photophosphorylation ni nini?
Phosphorylation ya Mzunguko ni mchakato unaozalisha ATP kutoka ADP wakati wa msururu wa usafiri wa elektroni unaotegemea mwanga wa usanisinuru. Photosystem I inahusika katika mchakato huu. Wakati klorofili ya PS I inachukua nishati ya mwanga, elektroni za juu za nishati hutolewa kutoka kituo cha majibu cha P700. Elektroni hizi hukubaliwa na kipokezi cha msingi cha elektroni na kisha kusafiri kupitia vipokezi vya elektroni kadhaa kama vile ferredoxin (Fd), plastoquinone (PQ), saitokromu tata na plastocyanin (PC). Hatimaye, elektroni hizi zinarudi kwa P700 baada ya kupitia harakati ya mzunguko. Wakati elektroni zinasafiri chini kwa njia ya wabebaji wa elektroni, hutoa nishati inayoweza kutokea. Nishati hii hutumiwa kuzalisha ATP kutoka kwa ADP na kimeng'enya cha synthase cha ATP. Kwa hivyo, mchakato huu unajulikana kama cyclic photophosphorylation.
PS II haihusiki katika mzunguko wa upigaji picha wa fofosfori. Kwa hivyo, maji hayahusiki katika mchakato huu; matokeo yake, cyclic photophosphorylation haitoi oksijeni ya molekuli kama byproduct. Kwa kuwa elektroni zirudi kwa PS I, hakuna nishati ya kupunguza inayotolewa (hakuna NADPH) wakati wa mzunguko wa picha ya phosphorylation.
Kielelezo 01: Cyclic photophosphorylation
Noncyclic Photophosphorylation ni nini?
Noncyclic photophosphorylation ni mchakato wa usanisi wa ATP kwa kutumia nishati nyepesi na msururu wa usafiri wa elektroni usio na sikliki wa usanisinuru. Aina mbili za mifumo ya picha inahusika katika mchakato huu unaoitwa PS I na PS II. Noncyclic photophosphorylation imeanzishwa na PS II. Inachukua nishati ya mwanga na hutoa elektroni za juu za nishati. Molekuli za maji hugawanyika karibu na PS II kwa kutoa protoni (ioni H+) na oksijeni ya molekuli kutokana na nishati iliyofyonzwa. Elektroni za juu za nishati hukubaliwa na kipokezi cha msingi cha elektroni na hupitia plastoquinone (PQ), tata ya saitokromu, na plastocyanin (PC). Kisha elektroni hizo huchukuliwa na PS I. Elektroni zinazokubaliwa na PS I hupitishwa tena kupitia vipokezi vya elektroni na kufikia NADP+ Elektroni hizi huchanganyika na H+na NADP+ kuunda NADPH na kusitisha msururu wa usafiri wa elektroni. Wakati wa mlolongo wa usafiri wa elektroni, nishati iliyotolewa hutumiwa kuzalisha ATP kutoka kwa ADP. Kwa kuwa elektroni hazirudishwi kwa PS II, mchakato huu unajulikana kama noncyclic photophosphorylation.
Ikilinganishwa na mzunguko wa upigaji picha wa picha, upigaji picha wa nocyclic ni wa kawaida na huzingatiwa sana katika mimea yote ya kijani kibichi, mwani na sainobacteria. Ni mchakato wa virusi kwa viumbe hai kwani huu ndio mchakato pekee ambao huweka oksijeni ya molekuli kwa mazingira.
Kielelezo 02: Noncyclic photophosphorylation
Kuna tofauti gani kati ya Cyclic na Noncyclic Photophosphorylation?
Mzunguko dhidi ya Noncyclic Photophosphorylation |
|
| Mzunguko wa photophosphorylation inarejelea mchakato ambao hutoa ATP wakati wa msururu wa usafiri wa elektroni wa mzunguko wa usanisinuru inayotegemea mwanga. | Photophosphorylation isiyo ya sikliki inarejelea mchakato ambao hutoa ATP kutoka kwa mnyororo wa usafiri wa elektroni zisizo za sikliki katika miitikio ya mwanga ya usanisinuru. |
| mfumo wa picha | |
| Mfumo mmoja tu wa picha (PS I) unahusika katika upigaji picha wa mzunguko wa picha. | Mfumo wa Picha wa I na II unahusika katika ufanyaji wa picha zisizo za saikolojia. |
| Asili ya Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki | |
| Elektroni husafiri kwa msururu wa usafiri wa elektroni wa mzunguko na kurudi kwa PS I | Elektroni husafiri kwa minyororo isiyo ya mzunguko. |
| Bidhaa | |
| ATP pekee ndiyo inatolewa katika mchakato huu. | ATP, O2, na NADPH zinatolewa katika mchakato huu. |
| Maji | |
| Maji hayagawanyiki wakati wa mchakato huu. | Mgawanyiko wa maji au upigaji picha. |
| Uzalishaji wa Oksijeni | |
| Oksijeni haitengenezwi wakati wa mzunguko wa upigaji picha wa picha | Oksijeni ya molekuli hutengenezwa kwa upigaji picha wa nocyclic. |
| Mfadhili wa Kwanza wa Elektroni | |
| Mfadhili wa kwanza wa elektroni ni PS I. | Maji ndiye mtoaji wa kwanza wa elektroni. |
| Kipokezi cha Kwanza cha Elektroni | |
| Kipokezi cha mwisho cha elektroni ni PS I. | Kipokezi cha mwisho cha elektroni ni NADP+ |
| Viumbe | |
| Cyclic photophosphorylation huonyeshwa na bakteria fulani. | Noncyclic photophosphorylation ni kawaida katika mimea ya kijani kibichi, mwani na sainobacteria. |
Muhtasari – Cyclic vs Noncyclic Photophosphorylation
ATP huzalishwa na nishati ya mwanga inayofyonzwa wakati wa usanisinuru. Utaratibu huu unajulikana kama photophosphorylation. Photophosphorylation inaweza kutokea kupitia njia mbili zinazojulikana kama cyclic na noncyclic photophosphorylation. Wakati wa upigaji picha wa mzunguko, elektroni za nishati nyingi husafiri kupitia vipokezi vya elektroni katika mienendo ya mzunguko na kutoa nishati ili kuzalisha ATP. Wakati wa photophosphorylation isiyo ya kawaida, elektroni za nishati nyingi hutiririka kupitia vipokezi vya elektroni katika miondoko isiyo ya umbo la Z. Elektroni zilizotolewa hazirudi kwa mifumo ile ile ya picha katika upigaji picha wa nocyclic. Walakini, katika michakato yote miwili, ATP inatolewa kwa njia ile ile kwa kutumia nishati inayoweza kutolewa na mnyororo wa usafirishaji wa elektroni. Noncyclic photophosphorylation huzalisha ATP, O2, na NADPH wakati cyclic photophosphorylation hutoa ATP pekee. Mifumo yote miwili ya picha inahusika katika upigaji picha wa sikliki ilhali mfumo mmoja tu wa picha (PS I) ndio unaohusika katika upigaji picha wa mzunguko. Hii ndio tofauti kati ya cyclic na noncyclic photophosphorylation.
