Biosfäärimme sisältää kaikki bioottiset ja abioottiset tekijät, ja puhumme abioottisista. He ovat täysin riippuvaisia eloonjäämisen bioottisista (tai elävistä) tekijöistä. Niin ovat kasvit, jotka ovat tärkein osa biosfäärimme bioottisia tekijöitä. Kasvit valmistavat ruokaa fotosynteesin avulla tunnetun prosessin avulla. Lyhyesti sanottuna se vaikuttaa erittäin helposti ymmärrettävältä ja yksinkertaiselta prosessilta, mutta jos kaivamme hieman sisälle, se on erittäin monimutkainen prosessi, jossa on monia rajoittavia tekijöitä. Photosystems I ja II ovat vain pieni osa sykliä, joka on määrä saattaa päätökseen kasviravinnon muodostamiseksi.
Photosystem I vs Photosystem II
Ero Photosystem I:n ja Photosystem II:n välillä on, että Photosystem I absorboi auringonvaloa noin 700 nm:n aallonpituudella, kun taas Photosystem II absorboi auringonvaloa aallonpituudella 680 nm punaisella alueella. Lisäksi Photosystem I on läsnä sekä granum- että stroomatylakoidissa, kun taas Photosystem II on läsnä vain granum-tylakoidissa.
Photosystem I on myös kirjoitettu nimellä P700. Sen päätehtävä on muodostaa NADPH-molekyyli. Photosystem I:n ensisijainen elektronien vastaanottaja on plastisyaniini. Se sisältää kuusi elektronin kantajaa, nimittäin sytokromi b6, sytokromi f553, plastisyaniini, ferredoksiinireduktaasi NADP+, pelkistävä X-ferredoksiini. Photosystem I saa elektronin Photosystem II:sta ja osallistuu sekä sykliseen että ei-sykliseen fotofosforylaatioon. Ei-syklisen fotofosforylaation lopputuotetta käytetään Calvin Cyclessä.
Photosystem II on kirjoitettu myös nimellä P680nm. Photosystemin päätehtävä on suorittaa veden hydrolyysi yhdessä ATP-synteesin kanssa. Sen ensisijainen elektronien vastaanottaja on Plastokinoni, ja Photosystem II:n kolme tärkeintä elektronien vastaanottajaa ovat – Unknown Q, Plastoquinone, Cytochrome b559.
Vertailutaulukko Photosystem I:n ja Photosystem II:n välillä
| Vertailuparametrit | Valokuvajärjestelmä I | Valokuvajärjestelmä II |
| Esitä sisään | Valosysteemiä on läsnä rakeen ja stroman tylakoidissa. | Photosystem II on läsnä vain granum-tylakoidissa. |
| Aallonpituuden imeytyminen | Se absorboi noin 700 nm:n aallonpituuden. | Se absorboi noin 680 nm:n aallonpituuden. |
| Elektronikantoaaltojen lukumäärä | Siinä on yhteensä kuusi elektronin kantajaa. | Siinä on yhteensä kolme elektronin kantajaa. |
| Elektronien hyväksyjä | Plastosyaniini | Plastokinoni |
| NADPH:n muodostuminen | Lopputuote on NADPH. | NADPH:ta ei muodostu. |
| Reaktiokeskus | P700 nm | P680 nm |
| Veden fotolyysi | Photosystem I:tä ei käytetä veden fotolyysissä. | Photosystem II:ta käytetään fotolyysissä. |
| Klorofyllin pitoisuus | Klorofylli a -pitoisuus on enemmän kuin klorofylli b -pitoisuus. | Klorofylli b:n pitoisuus on enemmän kuin klorofylli a:ta. |
Mikä on Photosystem I?
Photosystem I esiintyy sekä viherkasvien ja levien granumtylakoidissa että stromatylakoidissa. Photosystem I sisältää kaksi osaa – Photosynthetic Unit ja Electron Carrier. Fotosynteettinen yksikkö koostuu lisäksi reaktiokeskuksesta ja valonkeräyskompleksista, kun taas Photosystem I:ssä on kuusi pääasiallista elektronin kantajaa, jotka olemme jo maininneet edellä.
Photosystem I koostuu kahdesta proteiinipitoisesta alayksiköstä, jotka ovat – psaA ja psaB. Se absorboi noin 700 nm:n aallonpituuden. Klorofyllin a ja b lisäksi monet muut pigmentit, kuten karotenoidit, klorofylli A-670, klorofylli A-680 ja klorofylli A-695. Sanotaan myös, että klorofylli a, sitten klorofylli b on läsnä.
Photosystemin tehtävänä on, että se auttaa NADPH:n ja ATP:n muodostumisessa valoreaktiossa.
Mikä on Photosystem II?
Photosystem II on läsnä granum-tylakoidissa vain viherkasveissa ja levissä. Se sisältää myös kaksi osaa, kuten Photosystem I, jotka ovat – Photosynthetic Unit ja Electron Carrier. Nämä on edelleen jaettu alaryhmiin Reaction Center ja Light-Harvesting Complex, kun taas Electron Carrier on kolme, mikä on nimetty yllä.
Reaktiokeskus koostuu klorofyllistä, molekyylistä, joka absorboi 680 nm:n aallonpituuden, kun taas valoa keräävässä kompleksissa on 200 klorofylli a- ja b-molekyyliä, jotka absorboivat valoa alle 680 nm sekä 50 karotenoidimolekyyliä.
Valojärjestelmän ydinkoostumuksen sanotaan koostuvan kahdesta alayksiköstä nimeltä D1 ja D2. Se tunnetaan kalvoon upotettuna proteiinikompleksina, jossa on 20 alayksikköä ja yli 50 kofaktoria.
Photosystem II:n tärkein rooli on, että se auttaa veden hydrolyysissä ja ATP:n synteesiä mitokondrioissa.
Tärkeimmät erot Photosystem I:n ja Photosystem II:n välillä
Johtopäätös
Kasvit tuottavat energiaa valmistamalla ruokaa kahden tyyppisen reaktion avulla, nimeltä Light Reactions ja Dark Reactions. Valoreaktioihin sisältyy sekä syklinen että ei-syklinen fotofosforylaatio, kun taas pimeät reaktiot sisältävät kaikki hiilen assimilaatioreaktiot.
Ja valokuvajärjestelmät ovat suuri osa valoreaktioista. Molemmilla valojärjestelmillä on erilaiset absorboivat aallonpituudet, koska ensimmäinen absorboi korkeammalla aallonpituudella, noin 700 nm, kun taas toinen absorboi auringonvaloa pienemmällä aallonpituudella 680 nm.
Myös klorofyllipitoisuuden esiintyminen vaihtelee. Molempien fotojärjestelmien ydinkomponentit ovat myös erilaisia, mutta sama asia on, että molemmat koostuvat kahdesta alayksiköstä, jotka ovat psaA ja psaB Photosystem I:lle ja D1 ja D2 ovat kaksi alayksikköä Photosystem II:lle.
Photosystem I on tärkeä osa ei-syklistä fotofosforylaatiota, joka tunnetaan yleisesti Hills-reaktiona, kun taas Photosystem II:lla on tärkeä rooli ei-syklisessä fotofosforylaatiossa.
Viitteet
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1399-3054.1992.tb01328.x
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201303671
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1751-1097.1987.tb08413.x
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1399-3054.1991.tb05101.x
