Tofauti kuu kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2 ni kwamba mfumo wa picha 1 una kituo cha athari kinachojumuisha klorofili molekuli ya P700 ambayo hufyonza mwanga kwa urefu wa wimbi la nm 700. Kwa upande mwingine, mfumo wa picha II una kituo cha athari kinachojumuisha klorofili molekuli ya P680 ambayo inachukua mwanga kwa urefu wa mawimbi wa 680 nm.
Mifumo ya picha ni mkusanyiko wa molekuli za klorofili, molekuli za rangi ya ziada, protini na viambajengo vidogo vya kikaboni. Kuna mifumo miwili mikuu ya picha; mfumo wa picha I (PS I) na mfumo wa picha II (PS II), uliopo kwenye utando wa thylakoid wa kloroplasti kwenye mimea. Zote mbili hufanya athari nyepesi ya usanisinuru. Ipasavyo, mimea inahitaji mifumo hii yote miwili ya picha. Ni kwa sababu elektroni za kuondoa maji kutoka kwa maji zinahitaji nishati zaidi kuliko mfumo wa picha ulioamilishwa na mwanga ninaoweza kusambaza. Kwa hivyo, mfumo wa picha II unaweza kunyonya mwanga mfupi wa urefu wa mawimbi (nishati ya juu) na viungo sanjari na PS I, kuwezesha mtiririko wa elektroni zisizo za mzunguko.
Mfumo wa Picha 1 ni nini?
Mfumo wa Picha I (PS I) ni mojawapo ya mifumo miwili ya picha inayohusisha athari ya mwanga wa usanisinuru katika mimea na mwani. Mfumo wa picha niligundua kabla ya mfumo wa picha II. Tofauti na PS II, PS I ina klorofili a zaidi kuliko klorofili b. Pia, PS I iko kwenye uso wa nje wa membrane ya thylakoid na inaweza kuonekana kwa urahisi kuliko PS II. Zaidi ya hayo, PS I hushiriki katika mzunguko wa fosphorylation na huzalisha NADPH.
Aidha, kuna sehemu kuu mbili katika mfumo wa picha kama vile antena changamano (changamani ya uvunaji mwanga wa molekuli za rangi) na kituo cha athari. Kuna takriban molekuli 200-300 za rangi katika tata ya kuvuna mwanga. Molekuli tofauti za rangi hupatikana katika mfumo wa picha ili kukusanya mwanga na kuhamisha kutoka moja hadi nyingine na hatimaye kukabidhi kwa klorofili maalumu molekuli ya kituo cha athari. Mfumo wa picha I una kituo cha athari kinachojumuisha klorofili molekuli ya P700. Ina uwezo wa kunyonya mwanga kwa urefu wa mawimbi 700 nm.
Kielelezo 01: Mwitikio Mwepesi wa Usanisinuru
Uvunaji mwanga wa PS I unapofyonza nishati na kukabidhi kwenye kituo chake cha athari, molekuli ya klorofili iliyo katika kituo cha athari husisimka na kutoa elektroni za nishati nyingi. Molekuli hizi za nishati nyingi hupitia wabebaji wa elektroni huku zikitoa nishati yao. Hatimaye, wanakuja kwenye kituo cha majibu cha PS II. Elektroni zinaposafiri kupitia msururu wa usafiri wa elektroni, hutoa NADPH.
Photosystem 2 ni nini?
Photosystem II au PS II ni mfumo wa pili wa picha unaohusisha usanisinuru inayotegemea mwanga. Ina kituo cha majibu kinachojumuisha klorofili molekuli ya P680. PS II inachukua mwanga kwa urefu wa wimbi la 680 nm. Zaidi ya hayo, ina rangi nyingi zaidi za klorofili b kuliko klorofili a. PS II iko kwenye nyuso za ndani za membrane ya thylakoid. PS II ni muhimu kwani upigaji picha wa maji hutokea kwa kuhusishwa nayo. Zaidi ya hayo, upigaji picha hutokeza oksijeni ya molekuli ambayo tunapumua. Kwa hivyo, sawa na PS I, PS II pia ni muhimu sana kwa viumbe vyote vilivyo hai.
Molekuli za rangi hufyonza nishati ya mwanga na kuhamishiwa kwenye molekuli za klorofili za P 680 katika kituo cha athari cha PS II. Kwa hivyo, P680 inapopokea nishati, husisimka na kutoa molekuli za nishati nyingi. Kwa hivyo, molekuli msingi za kipokeaji elektroni huchagua elektroni hizi na hatimaye kukabidhi kwa PS I kupitia kupitia mfululizo wa molekuli za mtoa huduma kama saitokromu.
Kielelezo 02: Mfumo wa Picha II
Elektroni zinapohamishwa kupitia vibeba elektroni za viwango vya chini vya nishati, baadhi ya nishati iliyotolewa hutumika katika usanisi wa ATP kutoka ADP kupitia mchakato unaoitwa photophosphorylation. Wakati huo huo, nishati nyepesi hugawanya molekuli za maji kupitia upigaji picha. Photolysis hutoa molekuli 4 za maji, molekuli 2 za oksijeni, protoni 4 na elektroni 4. Elektroni hizi zinazozalishwa huchukua nafasi ya elektroni zilizopotea kutoka kwa klorofili molekuli ya PS I. Hatimaye, oksijeni ya molekuli hubadilika kama matokeo ya upigaji picha.
Je, ni Nini Zinazofanana Kati ya Mfumo wa Picha 1 na Mfumo wa Picha 2?
- PS I na PS II hushiriki katika miitikio inayotegemea mwanga ya usanisinuru. Zina umuhimu sawa katika usanisinuru.
- Zina sehemu kuu mbili kama vile antena changamani na kituo cha majibu.
- Zaidi ya hayo, zina rangi za usanisinuru ambazo zinaweza kunyonya urefu tofauti wa mawimbi ya jua.
- Pia, zote mbili zipo kwenye utando wa thylakoid wa granna ya kloroplast.
- Mbali na hilo, kituo cha athari cha kila mfumo wa picha kinajumuisha klorofili molekuli.
Kuna Tofauti gani Kati ya Mfumo wa Picha 1 na Mfumo wa Picha 2?
Photosystem I ina klorofili molekuli ya P700 katika kituo chake cha athari huku Photosystem II ina klorofili molekuli ya P680 katika kituo chake cha athari. Kwa hivyo, PS I inachukua mwanga kwa urefu wa 700 nm wakati PS II inachukua mwanga kwa urefu wa 680 nm. Kwa hivyo, tunaweza kuzingatia hii kama tofauti kuu kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2. Mifumo yote miwili ya picha inashiriki katika athari inayotegemea mwanga ya usanisinuru. Hata hivyo, PS I inahusisha katika fosforasi ya mzunguko wakati PS II inahusisha phosphorylation isiyo ya kawaida. Kwa hivyo, pia ni tofauti kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2.
Aidha, tofauti zaidi kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2 ni kwamba PS I ina rangi nyingi za klorofili-a huku PS II ina rangi nyingi za klorofili b. Pia, tofauti moja muhimu kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2 ni mchakato wa upigaji picha. Uchambuzi wa picha hutokea katika PS II huku haufanyiki katika PS I. Vile vile, oksijeni ya molekuli hubadilika kutoka kwa PS II ilhali haifanyiki katika PS I. Zaidi ya hayo, mfumo wa picha I upo kwenye uso wa nje wa membrane ya thylakoid wakati mfumo wa picha II upo. katika uso wa ndani wa utando wa thylakoid. Kwa hivyo, hii pia ni tofauti kubwa kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2.
Hapa chini ya infographic kuhusu tofauti kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2 hutoa maelezo zaidi kuhusu tofauti hizi.
Muhtasari – Mfumo wa picha 1 dhidi ya Mfumo wa Picha 2
Mfumo wa Picha I na Mfumo wa Picha II ni mifumo miwili mikuu ya picha inayotekeleza athari zinazotegemea mwanga za usanisinuru katika mimea. PS I inahusisha katika fosforasi ya mzunguko wakati PS II inahusisha fosforasi isiyo ya kawaida. Kituo cha athari cha PS I kina klorofili molekuli ya P700 wakati kituo cha athari cha PS II kina klorofili molekuli ya P680. Ipasavyo, PS I inachukua mwanga kwa urefu wa 700 nm wakati PS II inachukua mwanga kwa urefu wa 680 nm. Upigaji picha wa maji na utoaji wa oksijeni ya molekuli hutokea kwa kuhusisha PS II ilhali matukio hayo mawili hayafanyiki katika PS I. Kwa hivyo, huu ndio muhtasari wa tofauti kati ya mfumo wa picha 1 na mfumo wa picha 2.
