الفرق الرئيسي - التمثيل الضوئي المؤكسد مقابل الأكسجين
التمثيل الضوئي هي عملية تصنيع الكربوهيدرات (الجلوكوز) من الماء وثاني أكسيد الكربون ، باستخدام الطاقة من ضوء الشمس بواسطة النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا الزرقاء. نتيجة لعملية التمثيل الضوئي ، يتم إطلاق غاز الأكسجين في البيئة. إنها عملية بالغة الأهمية لوجود الحياة على الأرض. يمكن تقسيم التمثيل الضوئي إلى فئتين مثل التمثيل الضوئي الأكسجين وغير المؤكسد على أساس توليد الأكسجين. الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي الأكسجين وغير المؤكسد هو أن التمثيل الضوئي الأكسجين يولد الأكسجين الجزيئي أثناء تخليق السكر من ثاني أكسيد الكربون والماء بينما لا يولد التمثيل الضوئي غير المؤكسد الأكسجين.
ما هو التمثيل الضوئي للأكسجين؟
يتم تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية عن طريق التمثيل الضوئي. يتم التقاط الضوء بواسطة أصباغ خضراء تسمى الكلوروفيل التي تمتلكها كائنات التمثيل الضوئي. باستخدام هذه الطاقة الممتصة ، يتم تحفيز مراكز تفاعل الكلوروفيل للأنظمة الضوئية وتطلق إلكترونات تحتوي على طاقة عالية. تتدفق هذه الإلكترونات عالية الطاقة عبر العديد من ناقلات الإلكترون وتحول الماء وثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز وأكسجين جزيئي. تنتقل الإلكترونات المثارة في سلسلة غير دورية وتنتهي عند NADPH. نظرًا لتوليد الأكسجين الجزيئي ، تُعرف هذه العملية بالبناء الضوئي الأكسجيني وتسمى أيضًا الفسفرة الضوئية غير الحلقية.
التمثيل الضوئي الأوكسجين له نظامان ضوئيان اسمه PS I و PS II. يحتوي هذان الجهازان الخاصان بالتمثيل الضوئي على مركزي تفاعل P700 و P680. عند امتصاص الضوء ، يصبح مركز التفاعل P680 متحمسًا ويطلق إلكترونات عالية الطاقة.تنتقل هذه الإلكترونات عبر العديد من ناقلات الإلكترونات وتطلق بعض الطاقة ويتم تسليمها إلى P700. يصبح P700 متحمسًا بسبب هذه الطاقة ويطلق إلكترونات عالية الطاقة. تتدفق هذه الإلكترونات عبر عدة ناقلات مرة أخرى وتصل أخيرًا إلى مستقبل الإلكترون الطرفي NADP + وتصبح قدرة مخفضة NADPH. يتحلل جزيء الماء بالقرب من PS II ويتبرع بالإلكترونات ويحرر الأكسجين الجزيئي. أثناء سلسلة نقل الإلكترون ، يتم إنشاء القوة الدافعة للبروتون واستخدامها لتجميع ATP من ADP.
التمثيل الضوئي بالأكسجين مهم للغاية لأنه العملية المسؤولة عن تحويل الغلاف الجوي البدائي غير المؤكسد للأرض إلى الغلاف الجوي الغني بالأكسجين.
الشكل 01: التمثيل الضوئي للأكسجين
ما هو التمثيل الضوئي غير المؤكسد؟
التمثيل الضوئي غير المؤكسد هو العملية التي يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية دون توليد الأكسجين الجزيئي كمنتج ثانوي. تُرى هذه العملية في العديد من المجموعات البكتيرية مثل البكتيريا الأرجواني والكبريت الأخضر والبكتيريا غير الكبريتية والبكتيريا الحلزونية والبكتيريا الحمضية. بدون توليد الأكسجين ، يتم إنتاج ATP بواسطة هذه المجموعات البكتيرية. لا يتم استخدام الماء كمانح إلكترون أولي في عملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة. هذا هو السبب في عدم توليد الأكسجين خلال هذه العملية. يشترك نظام ضوئي واحد فقط في عملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة. ومن ثم يتم نقل الإلكترونات في سلسلة دورية وإعادتها إلى نفس النظام الضوئي. لذلك ، يُعرف التمثيل الضوئي غير المؤكسد أيضًا باسم الفسفرة الضوئية الحلقية.
يعتمد التمثيل الضوئي غير المؤكسد على مركبات الكلوروفيل الجرثومية بدلاً من الكلوروفيل المستخدم في عملية التمثيل الضوئي الأكسجين. تمتلك البكتيريا الأرجواني نظام ضوئي I مع مركز تفاعل P870. تشارك مستقبلات الإلكترون المختلفة مثل بكتريوفوفيتين في هذه العملية.
الشكل 02: التمثيل الضوئي غير المؤكسد
ما هو الفرق بين التمثيل الضوئي الأكسجين وغير المؤكسد؟
التمثيل الضوئي المؤكسد مقابل التمثيل الضوئي |
|
| التمثيل الضوئي بالأكسجين هو العملية التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية بواسطة بعض الصور الذاتية عن طريق توليد الأكسجين الجزيئي. | التمثيل الضوئي غير المؤكسد هو العملية التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية بواسطة بكتيريا معينة دون توليد الأكسجين الجزيئي. |
| توليد الأكسجين | |
| يتم إطلاق الأكسجين كمنتج ثانوي. | لا يتم إطلاق أو توليد الأكسجين. |
| الكائنات | |
| تظهر عملية التمثيل الضوئي بالأكسجين بواسطة البكتيريا الزرقاء والطحالب والنباتات الخضراء. | تظهر عملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة بشكل أساسي بواسطة البكتيريا الأرجواني والكبريت الأخضر والبكتيريا غير الكبريتية والبكتيريا الحلزونية والبكتيريا الحمضية. |
| سلسلة نقل الإلكترون | |
| تنتقل الإلكترونات عبر العديد من ناقلات الإلكترون. | يحدث عبر سلسلة إلكترون ضوئية دورية. |
| الماء كمانح إلكتروني | |
| يتم استخدام الماء كمانح أولي للإلكترون. | الماء لا يستخدم كمتبرع للإلكترون. |
| نظام الصور | |
| يشترك نظام الصور الأول والثاني في عملية التمثيل الضوئي للأكسجين | نظام الصور الثاني غير موجود في التمثيل الضوئي غير المؤكسد |
| توليد NADPH (تقليل الطاقة) | |
| يتم إنشاء NADPH أثناء عملية التمثيل الضوئي الأكسجين. | لا يتم إنشاء NADPH لأن الإلكترونات تعود إلى النظام. ومن ثم يتم الحصول على القدرة المخفضة من ردود الفعل الأخرى. |
ملخص - التمثيل الضوئي المؤكسد مقابل الأكسجين
التمثيل الضوئي هو العملية التي يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية بواسطة كائنات التمثيل الضوئي. يمكن أن يحدث بطريقتين: التمثيل الضوئي الأوكسجين والتمثيل الضوئي غير المؤكسد. التمثيل الضوئي بالأكسجين هو عملية التمثيل الضوئي التي تحرر الأكسجين الجزيئي إلى الغلاف الجوي ويمكن رؤيتها في النباتات الخضراء ، والبكتيريا الزرقاء التي تمتلك الكلوروفيل.التمثيل الضوئي غير المؤكسد هو عملية التمثيل الضوئي التي لا تولد الأكسجين الجزيئي وتستخدم من قبل بعض المجموعات البكتيرية التي تمتلك مركبات الكلوروفيل الجرثومية. وبالتالي ، فإن الفرق بين التمثيل الضوئي المؤكسد وغير المؤكسد يعتمد بشكل أساسي على توليد الأكسجين.
