Pagrindinis skirtumas – deguonies ir anoksigeninė fotosintezė
Fotosintezė – tai procesas, kurio metu iš vandens ir anglies dioksido sintetinami angliavandeniai (gliukozė), naudojant žaliųjų augalų, dumblių ir melsvadumblių saulės spindulių energiją. Dėl fotosintezės į aplinką išsiskiria dujinis deguonis. Tai nepaprastai svarbus procesas gyvybės egzistavimui žemėje. Fotosintezė gali būti suskirstyta į dvi kategorijas, tokias kaip deguonies ir anoksigeninė fotosintezė, pagrįsta deguonies susidarymu. Pagrindinis skirtumas tarp deguonies ir anoksigeninės fotosintezės yra tas, kad deguonies fotosintezė generuoja molekulinį deguonį cukrui iš anglies dioksido ir vandens sintezės metu, o anoksigeninė fotosintezė negeneruoja deguonies.
Kas yra deguonies fotosintezė?
Saulės šviesos energija fotosintezės būdu paverčiama chemine energija. Šviesą sugauna žalieji pigmentai, vadinami chlorofilais, kuriuos turi fotosintetiniai organizmai. Naudojant šią sugertą energiją, fotosistemų chlorofilo reakcijos centrai sužadinami ir išskiria elektronus, kuriuose yra didelės energijos. Šie didelės energijos elektronai teka per kelis elektronų nešiklius ir paverčia vandenį bei anglies dioksidą į gliukozę ir molekulinį deguonį. Sužadinti elektronai keliauja necikline grandine ir baigiasi NADPH. Dėl molekulinio deguonies susidarymo šis procesas žinomas kaip deguonies fotosintezė ir dar vadinamas necikliniu fotofosforilinimu.
Deguonies fotosintezė turi dvi fotosistemas, pavadintas PS I ir PS II. Šiuose dviejuose fotosintezės aparatuose yra du reakcijos centrai P700 ir P680. Sugerdamas šviesą, reakcijos centras P680 susijaudina ir išskiria didelės energijos elektronus. Šie elektronai keliauja per kelis elektronų nešiklius ir išskiria šiek tiek energijos ir perduodami P700. P700 susijaudina dėl šios energijos ir išskiria didelės energijos elektronus. Šie elektronai vėl teka per kelis nešiklius ir galiausiai pasiekia galinį elektronų akceptorių NADP+ ir tampa redukcine galia NADPH. Vandens molekulė hidrolizuojasi šalia PS II ir atiduoda elektronus bei išlaisvina molekulinį deguonį. Elektronų transportavimo grandinės metu sukuriama protonų varomoji jėga, kuri naudojama ATP sintezei iš ADP.
Deguonies fotosintezė yra nepaprastai svarbi, nes tai yra procesas, atsakingas už Žemės primityvios deguonies atmosferos transformaciją į atmosferą, kurioje gausu deguonies.
01 pav.: deguonies fotosintezė
Kas yra anoksigeninė fotosintezė?
Anoksigeninė fotosintezė yra procesas, kurio metu šviesos energija paverčiama chemine energija nesukuriant molekulinio deguonies kaip šalutinio produkto. Šis procesas pastebimas keliose bakterijų grupėse, tokiose kaip purpurinės bakterijos, žaliosios sieros ir nesierinės bakterijos, heliobakterijos ir acidobakterijos. Negamindamos deguonies, šios bakterijų grupės gamina ATP. Vanduo nenaudojamas kaip pradinis elektronų donoras anoksigeninėje fotosintezėje. Štai kodėl šio proceso metu deguonis nesusidaro. Tik viena fotosistema dalyvauja anoksigeninėje fotosintezėje. Taigi elektronai pernešami cikline grandine ir grąžinami į tą pačią fotosistemą. Todėl anoksigeninė fotosintezė taip pat žinoma kaip ciklinis fotofosforilinimas.
Anoksigeninė fotosintezė priklauso nuo bakteriochlorofilų, o ne nuo chlorofilų, naudojamų deguonies fotosintezei. Violetinės bakterijos turi I fotosistemą su P870 reakcijos centru. Šiame procese dalyvauja įvairūs elektronų akceptoriai, tokie kaip bakteriofeofitinas.
02 pav.: Anoksigeninė fotosintezė
Kuo skiriasi deguonies ir anoksigeninė fotosintezė?
Deguonies ir bedeguonies fotosintezė |
|
| Deguonies fotosintezė yra procesas, kurio metu tam tikri fotoautotrofai, generuojant molekulinį deguonį, šviesos energiją paverčia chemine energija. | Anoksigeninė fotosintezė yra procesas, kurio metu tam tikros bakterijos šviesos energiją paverčia chemine energija, nesukuriant molekulinio deguonies. |
| Deguonies karta | |
| Deguonis išleidžiamas kaip šalutinis produktas. | Deguonis neišleidžiamas arba generuojamas. |
| Organizmai | |
| Deguonies fotosintezę rodo cianobakterijos, dumbliai ir žalieji augalai. | Anoksigeninę fotosintezę daugiausia rodo purpurinės bakterijos, žaliosios sieros ir nesierinės bakterijos, heliobakterijos ir acidobakterijos. |
| Elektronų transporto grandinė | |
| Elektronai keliauja per kelis elektronų nešiklius. | Tai vyksta per ciklinę fotosintezės elektronų grandinę. |
| Vanduo kaip elektronų donoras | |
| Vanduo naudojamas kaip pradinis elektronų donoras. | Vanduo nenaudojamas kaip elektronų donoras. |
| Photosystem | |
| I ir II fotosistemos dalyvauja deguonies fotosintezėje | Photosystem II nevyksta anoksigeninėje fotosintezėje |
| NADPH (mažinimo galia) generavimas | |
| NADPH susidaro deguonies fotosintezės metu. | NADPH nesukuriamas, nes elektronai cikliškai grįžta į sistemą. Taigi redukcinė galia gaunama iš kitų reakcijų. |
Santrauka – deguonies ir anoksigeninės fotosintezė
Fotosintezė – tai procesas, kurio metu fotosintetiniai organizmai šviesos energiją paverčia chemine energija. Tai gali vykti dviem būdais: deguonies fotosinteze ir anoksigenine fotosinteze. Deguonies fotosintezė yra fotosintezės procesas, kurio metu į atmosferą išskiriamas molekulinis deguonis, kuris pastebimas žaliuosiuose augaluose, aglose ir cianobakterijose, kuriose yra chlorofilų. Anoksigeninė fotosintezė yra fotosintezės procesas, kuris nesukuria molekulinio deguonies ir yra naudojamas tam tikroms bakterijų grupėms, turinčioms bakteriochlorofilų. Taigi skirtumas tarp deguonies ir deguonies fotosintezės daugiausia priklauso nuo deguonies susidarymo.
