الفرق الرئيسي - الفسفرة الضوئية الدورية مقابل الفسفرة غير الدورية
الفسفرة الضوئية أو الفسفرة الضوئية هي عملية يتم فيها إنتاج ATP أثناء التفاعلات المعتمدة على الضوء لعملية التمثيل الضوئي. تمت إضافة مجموعة فوسفات إلى ADP لتشكيل ATP ، باستخدام القوة المحركة للبروتون المتولدة أثناء سلاسل نقل الإلكترون الحلقية وغير الحلقية لعملية التمثيل الضوئي. يتم توفير الطاقة بواسطة ضوء الشمس لبدء العمليات ويحدث تخليق ATP على مجمعات ATPase الموجودة في أغشية الثايلاكويد للبلاستيدات الخضراء. يُعرف تخليق ATP أثناء التدفق الإلكتروني الدوري لعملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة باسم الفسفرة الضوئية الحلقية.يُعرف إنتاج ATP أثناء تدفق الإلكترون غير الدوري لعملية التمثيل الضوئي بالأكسجين باسم الفسفرة الضوئية غير الحلقية. هذا هو الفرق الرئيسي بين الفسفرة الضوئية الدورية وغير الدورية.
ما هو الفسفرة الضوئية الدورية؟
الفسفرة الحلقية هي عملية تنتج ATP من ADP أثناء سلسلة نقل الإلكترون الحلقية المعتمدة على الضوء لعملية التمثيل الضوئي. يشارك نظام الصور الأول في هذه العملية. عندما تمتص الكلوروفيل من PS I الطاقة الضوئية ، يتم إطلاق إلكترونات عالية الطاقة من مركز تفاعل P700. يتم قبول هذه الإلكترونات من قبل متقبل إلكترون أولي ثم تنتقل عبر العديد من متقبلات الإلكترون مثل الفيروكسين (Fd) والبلاستوكينون (PQ) ومركب السيتوكروم والبلاستوسيانين (PC). أخيرًا ، تعود هذه الإلكترونات إلى P700 بعد المرور بحركة دورية. عندما تنتقل الإلكترونات إلى أسفل المنحدرات عبر حاملات الإلكترون ، فإنها تطلق الطاقة الكامنة. تُستخدم هذه الطاقة لإنتاج ATP من ADP بواسطة إنزيم سينسيز ATP.ومن ثم ، تُعرف هذه العملية باسم الفسفرة الضوئية الحلقية.
PS II غير متورط في الفسفرة الضوئية الحلقية. وبالتالي ، لا تشارك المياه في هذه العملية ؛ نتيجة لذلك ، لا تولد الفسفرة الضوئية الحلقية الأكسجين الجزيئي كمنتج ثانوي. نظرًا لأن الإلكترونات تعود إلى PS I ، لا يتم إنشاء طاقة مختزلة (بدون NADPH) أثناء الفسفرة الضوئية الدورية.
الشكل 01: الفسفرة الضوئية الدورية
ما هو الفسفرة الضوئية غير الدورية؟
الفسفرة الضوئية غير الحلقية هي عملية تخليق ATP باستخدام الطاقة الضوئية عن طريق سلسلة نقل الإلكترون غير الدورية لعملية التمثيل الضوئي. يشارك في هذه العملية نوعان من أنظمة الصور هما PS I و PS II. تم بدء عملية الفسفرة الضوئية غير الحلقية بواسطة PS II.يمتص الطاقة الضوئية ويطلق إلكترونات عالية الطاقة. تنقسم جزيئات الماء بالقرب من PS II عن طريق إطلاق البروتونات (H + أيونات) والأكسجين الجزيئي بسبب الطاقة الممتصة. يتم قبول الإلكترونات عالية الطاقة من قبل متقبل الإلكترون الأساسي وتمر عبر البلاستوكينون (PQ) ومركب السيتوكروم والبلاستوسيانين (الكمبيوتر). ثم يتم أخذ هذه الإلكترونات بواسطة PS I. يتم تمرير الإلكترونات المقبولة بواسطة PS I مرة أخرى من خلال متقبلات الإلكترون وتصل إلى NADP+تتحد هذه الإلكترونات مع H+و NADP+لتشكيل NADPH وإنهاء سلسلة نقل الإلكترون. أثناء سلسلة نقل الإلكترون ، تُستخدم الطاقة الصادرة لإنتاج ATP من ADP. نظرًا لعدم إرجاع الإلكترونات إلى PS II ، تُعرف هذه العملية باسم الفسفرة الضوئية غير الحلقية.
بالمقارنة مع الفسفرة الضوئية الحلقية ، فإن الفسفرة الضوئية غير الحلقية شائعة وتلاحظ على نطاق واسع في جميع النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا الزرقاء. إنها عملية فيروسية للكائنات الحية لأن هذه هي العملية الوحيدة التي تحرر الأكسجين الجزيئي إلى البيئة.
الشكل 02: الفسفرة الضوئية غير الدورية
ما هو الفرق بين الفسفرة الضوئية الدورية وغير الدورية؟
Cyclic vs Noncyclic Photophosphorylation |
|
| تشير الفسفرة الضوئية الحلقية إلى العملية التي تنتج ATP أثناء سلسلة نقل الإلكترون الحلقية لعملية التمثيل الضوئي المعتمدة على الضوء. | يشير الفسفرة الضوئية غير الحلقية إلى العملية التي تنتج ATP من سلسلة نقل الإلكترون غير الدورية في تفاعلات الضوء لعملية التمثيل الضوئي. |
| نظام الصور | |
| نظام ضوئي واحد فقط (PS I) متورط في الفسفرة الضوئية الدورية. | يشترك نظام الصور الأول والثاني في الفسفرة الضوئية غير الدورية. |
| طبيعة سلسلة نقل الإلكترون | |
| تنتقل الإلكترونات في سلسلة نقل إلكترونية دورية وتعود إلى PS I | تنتقل الإلكترونات في سلاسل غير دورية. |
| المنتجات | |
| يتم إنتاج ATP فقط في هذه العملية. | ATP و O2و NADPH في هذه العملية. |
| ماء | |
| لا يتم تقسيم الماء خلال هذه العملية. | ماء ينقسم أو يتحلل ضوئيًا. |
| توليد الأكسجين | |
| لا يتولد الأكسجين أثناء الفسفرة الضوئية الدورية | الأكسجين الجزيئي يتولد في الفسفرة الضوئية غير الحلقية. |
| المتبرع الأول للإلكترون | |
| أول مانح للإلكترون هو PS I. | الماء هو المتبرع الأول للإلكترون. |
| أول متقبل للإلكترون | |
| متقبل الإلكترون النهائي هو PS I. | متقبل الإلكترون النهائي هو NADP + |
| الكائنات | |
| تظهر الفسفرة الضوئية الحلقية بواسطة بكتيريا معينة. | الفسفرة الضوئية غير الحلقية شائعة في النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا الزرقاء. |
ملخص - الفسفرة الضوئية الدورية مقابل غير الحلقية
يتم إنتاج ATP بواسطة الطاقة الضوئية الممتصة أثناء عملية التمثيل الضوئي. تُعرف هذه العملية باسم الفسفرة الضوئية. يمكن أن تحدث الفسفرة الضوئية عبر مسارين يعرفان باسم الفسفرة الضوئية الحلقية وغير الدورية. أثناء عملية الفسفرة الضوئية الدورية ، تنتقل الإلكترونات عالية الطاقة عبر مستقبلات الإلكترون في حركات دورية وتطلق الطاقة لإنتاج ATP. أثناء عملية الفسفرة الضوئية غير الدورية ، تتدفق الإلكترونات عالية الطاقة عبر مستقبلات الإلكترون في حركات غير دورية على شكل حرف Z. لا تعود الإلكترونات المحررة إلى نفس الأنظمة الضوئية في الفسفرة الضوئية غير الدورية. ومع ذلك ، في كلتا العمليتين ، يتم إنتاج ATP بنفس الطريقة باستخدام الطاقة الكامنة الصادرة عن سلسلة نقل الإلكترون. ينتج الفسفرة الضوئية غير الدورية ATP و O2و NADPH بينما ينتج الفسفرة الضوئية الدورية ATP فقط. يشترك كلا النظامين الضوئيين في الفسفرة الضوئية غير الحلقية بينما يشارك نظام ضوئي واحد فقط (PS I) في الفسفرة الضوئية الحلقية. هذا هو الفرق بين الفسفرة الضوئية الدورية وغير الحلقية.
