Tofauti Muhimu – Oxygenic vs Anoxygenic Photosynthesis
Photosynthesis ni mchakato ambao huunganisha kabohaidreti (sukari) kutoka kwa maji na dioksidi kaboni, kwa kutumia nishati kutoka kwa mwanga wa jua na mimea ya kijani, mwani na sainobacteria. Kama matokeo ya photosynthesis, oksijeni ya gesi hutolewa kwa mazingira. Ni mchakato muhimu sana kwa uwepo wa maisha duniani. Usanisinuru inaweza kugawanywa katika kategoria mbili kama vile usanisinuru wa oksijeni na anoksijeni kulingana na uzalishaji wa oksijeni. Tofauti kuu kati ya usanisinuru ya oksijeni na anoksijeni ni kwamba usanisinuru wa oksijeni hutokeza oksijeni ya molekuli wakati wa usanisi wa sukari kutoka kwa kaboni dioksidi na maji ilhali usanisinuru ya anoksijeni haitoi oksijeni.
Je, Usanisinuru wa Oksijeni ni nini?
Nishati ya mwanga wa jua hubadilishwa kuwa nishati ya kemikali kwa usanisinuru. Nuru hiyo inanaswa na rangi za kijani kibichi zinazoitwa klorofili zilizo na viumbe vya photosynthetic. Kwa kutumia nishati hii iliyofyonzwa, vituo vya athari za klorofili za mifumo ya picha husisimka na kutoa elektroni ambazo zina nishati nyingi. Elektroni hizi za nishati nyingi hutiririka kupitia vibeba elektroni kadhaa na kubadilisha maji na dioksidi kaboni kuwa glukosi na oksijeni ya molekuli. Elektroni zenye msisimko husafiri kwa msururu usio wa sikliki na kuishia kwenye NADPH. Kutokana na uzalishaji wa oksijeni ya molekuli, mchakato huu unajulikana kama photosynthesis ya oksijeni na pia huitwa noncyclic photophosphorylation.
Usanisinuru wa oksijeni una mifumo miwili ya picha inayoitwa PS I na PS II. Vifaa hivi viwili vya photosynthetic vina vituo viwili vya majibu P700 na P680. Inapofyonzwa na mwanga, kituo cha majibu P680 husisimka na kutoa elektroni za nishati nyingi. Elektroni hizi husafiri kupitia vibeba elektroni kadhaa na kutoa nishati fulani na kukabidhiwa kwa P700. P700 husisimka kutokana na nishati hii na kutoa elektroni za nishati nyingi. Elektroni hizi hutiririka kupitia wabebaji kadhaa tena na hatimaye kufikia kipokezi cha elektroni cha mwisho NADP+ na kuwa NADPH ya kupunguza nguvu. Molekuli ya maji hufanya hidrolisisi karibu na PS II na kutoa elektroni na kukomboa oksijeni ya molekuli. Wakati wa msururu wa usafiri wa elektroni, nguvu ya motisha ya protoni huundwa na hutumika kuunganisha ATP kutoka kwa ADP.
Usanisinuru wa oksijeni ni muhimu sana kwa kuwa ni mchakato unaohusika na mabadiliko ya angahewa ya asili ya dunia isiyo na oksijeni kuwa angahewa yenye oksijeni.
Kielelezo 01: Usanisinuru wa Oksijeni
Anoxygenic Photosynthesis ni nini?
Usanisinuru wa anoksijeni ni mchakato ambapo nishati ya mwanga hubadilishwa kuwa nishati ya kemikali bila kutoa oksijeni ya molekuli kama bidhaa. Utaratibu huu unaonekana katika vikundi kadhaa vya bakteria kama vile bakteria ya zambarau, salfa ya kijani na bakteria zisizo za sulfuri, heliobacteria na acidobacteria. Bila kutoa oksijeni, ATP inatolewa na vikundi hivi vya bakteria. Maji hayatumiwi kama mtoaji wa kwanza wa elektroni katika usanisinuru ya anoksijeni. Ndiyo maana oksijeni haizalishwa wakati wa mchakato huu. Mfumo mmoja tu wa picha ndio unaohusika na usanisinuru wa anoksijeni. Kwa hivyo elektroni husafirishwa kwa msururu wa mzunguko na kurudishwa kwa mfumo ule ule wa picha. Kwa hivyo, usanisinuru wa anoksijeni pia hujulikana kama cyclic photophosphorylation.
Usanidimwanga usio na oksijeni hutegemea bakteria klorofili tofauti na klorofili zinazotumika katika usanisinuru wa oksijeni. Bakteria ya zambarau wana mfumo wa picha I wenye kituo cha athari cha P870. Vipokezi tofauti vya elektroni kama vile bacteriopheophytin vinahusika na mchakato huu.
Kielelezo 02: Usanisinuru wa Anoksijeni
Kuna tofauti gani kati ya Usanisinuru wa oksijeni na Anoksijeni?
Oxygenic vs Anoxygenic Photosynthesis |
|
| Usanisinuru wa oksijeni ni mchakato unaobadilisha nishati mwanga kuwa nishati ya kemikali kwa kutumia photoautotrofu fulani kwa kuzalisha oksijeni ya molekuli. | Anoksijeni photosynthesis ni mchakato ambao hubadilisha nishati mwanga kuwa nishati ya kemikali na bakteria fulani bila kutoa oksijeni ya molekuli. |
| Uzalishaji wa Oksijeni | |
| Oksijeni hutolewa kama bidhaa ya ziada. | Oksijeni haitolewi wala kuzalishwa. |
| Viumbe | |
| Usanisinuru wa oksijeni huonyeshwa na cyanobacteria, mwani na mimea ya kijani. | Usanisinoksijeni usio na oksijeni huonyeshwa hasa na bakteria ya zambarau, salfa ya kijani na bakteria zisizo za sulfuri, heliobacteria na asidiobacteria. |
| Msururu wa Usafiri wa Elektroni | |
| Elektroni husafiri kupitia wabebaji kadhaa wa elektroni. | Hutokea kupitia mnyororo wa elektroni wa photosynthetic wa mzunguko. |
| Maji kama Mfadhili wa Elektroni | |
| Maji hutumika kama mtoaji wa kwanza wa elektroni. | Maji hayatumiki kama mtoaji elektroni. |
| mfumo wa picha | |
| Mfumo wa Picha I na II huhusika katika usanisinuru wa oksijeni | Photosystem II haipo kwenye usanisinuru wa anoksijeni |
| Kizazi cha NADPH (nguvu inayopunguza) | |
| NADPH huzalishwa wakati wa usanisinuru wa oksijeni. | NADPH haijazalishwa kwa sababu elektroni hurejea kwenye mfumo. Kwa hivyo nguvu za kupunguza hupatikana kutokana na miitikio mingine. |
Muhtasari – Oxygenic vs Anoxygenic Photosynthesis
Photosynthesis ni mchakato ambapo nishati ya mwanga hubadilishwa kuwa nishati ya kemikali na viumbe vya usanisinuru. Inaweza kutokea kwa njia mbili: photosynthesis ya oksijeni na photosynthesis ya anoksijeni. photosynthesis ya oksijeni ni mchakato wa photosynthetic ambao huweka oksijeni ya molekuli kwenye angahewa na inaonekana katika mimea ya kijani, aglae, na cyanobacteria ambayo ina klorofili. Usanisinuru wa anoksijeni ni mchakato wa usanisinuru ambao hautoi oksijeni ya molekuli na hutumiwa na vikundi fulani vya bakteria ambavyo vina bacteriochlorophyll. Kwa hivyo, tofauti kati ya usanisinuru wa oksijeni na anoksijeni hutegemea hasa uzalishaji wa oksijeni.
