Հիմնական տարբերություն – թթվածին ընդդեմ անթթվածին ֆոտոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզը գործընթաց է, որը սինթեզում է ածխաջրերը (գլյուկոզա) ջրից և ածխաթթու գազից՝ օգտագործելով արևի լույսից ստացվող էներգիան կանաչ բույսերի, ջրիմուռների և ցիանոբակտերիաների կողմից: Ֆոտոսինթեզի արդյունքում գազային թթվածին է արտանետվում շրջակա միջավայր։ Դա չափազանց կարևոր գործընթաց է երկրի վրա կյանքի գոյության համար։ Ֆոտոսինթեզը կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի, ինչպիսիք են թթվածնային և անթթվածինային ֆոտոսինթեզը՝ հիմնված թթվածնի առաջացման վրա: Թթվածնային և անթթվածին ֆոտոսինթեզի հիմնական տարբերությունն այն է, որ թթվածնային ֆոտոսինթեզը առաջացնում է մոլեկուլային թթվածին ածխածնի երկօքսիդից և ջրից շաքարի սինթեզի ժամանակ, մինչդեռ անթթվածին ֆոտոսինթեզը չի առաջացնում թթվածին:
Ի՞նչ է թթվածնային ֆոտոսինթեզը:
Արևի լույսի էներգիան ֆոտոսինթեզի միջոցով վերածվում է քիմիական էներգիայի: Լույսը գրավում են կանաչ պիգմենտները, որոնք կոչվում են քլորոֆիլներ, որոնք տիրապետում են ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմներին: Օգտագործելով այս կլանված էներգիան, ֆոտոհամակարգերի քլորոֆիլային ռեակցիայի կենտրոնները գրգռվում են և ազատում էլեկտրոններ, որոնք պարունակում են բարձր էներգիա: Այս բարձր էներգիայի էլեկտրոնները հոսում են մի քանի էլեկտրոնային կրիչների միջոցով և ջուրն ու ածխաթթու գազը վերածում են գլյուկոզայի և մոլեկուլային թթվածնի: Գրգռված էլեկտրոնները շարժվում են ոչ ցիկլային շղթայով և վերջանում են NADPH-ում: Մոլեկուլային թթվածնի առաջացման շնորհիվ այս գործընթացը հայտնի է որպես թթվածնային ֆոտոսինթեզ և նաև կոչվում է ոչ ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում։
Թթվածնային ֆոտոսինթեզն ունի երկու ֆոտոհամակարգ՝ PS I և PS II: Այս երկու ֆոտոսինթետիկ ապարատները պարունակում են P700 և P680 արձագանքման երկու կենտրոններ: Լույսի կլանման արդյունքում P680 ռեակցիայի կենտրոնը հուզվում է և արձակում է բարձր էներգիայի էլեկտրոններ:Այս էլեկտրոնները շարժվում են մի քանի էլեկտրոնի կրիչներով և թողարկում են որոշակի էներգիա և փոխանցվում են P700-ին: P700-ը հուզվում է այս էներգիայի շնորհիվ և թողարկում բարձր էներգիայի էլեկտրոններ: Այս էլեկտրոնները նորից հոսում են մի քանի կրիչների միջով և վերջապես հասնում են տերմինալ էլեկտրոնների ընդունիչ NADP+ և դառնում նվազող հզորություն NADPH: Ջրի մոլեկուլը հիդրոլիզվում է PS II-ի մոտ և տալիս է էլեկտրոններ և ազատում մոլեկուլային թթվածին: Էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի ընթացքում պրոտոնի շարժիչ ուժը ստեղծվում է և օգտագործվում է ATP-ից ADP-ից սինթեզելու համար:
Թթվածնային ֆոտոսինթեզը չափազանց կարևոր է, քանի որ դա այն գործընթացն է, որը պատասխանատու է Երկրի պարզունակ անթթվածին մթնոլորտը թթվածնով հարուստ մթնոլորտի վերածելու համար:
Գծապատկեր 01. թթվածնային ֆոտոսինթեզ
Ի՞նչ է անօքսիգենային ֆոտոսինթեզը:
Անօքսիգենային ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, որտեղ լույսի էներգիան վերածվում է քիմիական էներգիայի՝ առանց մոլեկուլային թթվածին առաջացնելու որպես կողմնակի արտադրանք: Այս գործընթացը նկատվում է մի քանի բակտերիաների խմբերում, ինչպիսիք են մանուշակագույն բակտերիաները, կանաչ ծծմբային և ոչ ծծմբային բակտերիաները, հելիոբակտերիաները և թթվաբակտերիաները: Առանց թթվածնի առաջացման, ATP-ն արտադրվում է այս բակտերիաների խմբերի կողմից: Ջուրը չի օգտագործվում որպես էլեկտրոնի սկզբնական դոնոր անթթվածին ֆոտոսինթեզի ժամանակ: Ահա թե ինչու այս գործընթացում թթվածին չի առաջանում: Միայն մեկ ֆոտոհամակարգ է ներգրավված անթթվածին ֆոտոսինթեզի հետ: Այսպիսով, էլեկտրոնները տեղափոխվում են ցիկլային շղթայով և վերադառնում նույն ֆոտոհամակարգ: Հետևաբար, անթթվածին ֆոտոսինթեզը հայտնի է նաև որպես ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում։
Անօքսիգեն ֆոտոսինթեզը կախված է բակտերիոքլորոֆիլներից՝ ի տարբերություն թթվածնային ֆոտոսինթեզում օգտագործվող քլորոֆիլների: Մանուշակագույն բակտերիաներն ունեն I ֆոտոհամակարգ՝ P870 ռեակցիայի կենտրոնով: Էլեկտրոնների տարբեր ընդունիչներ, ինչպիսիք են բակտերիոֆեոֆիտինը, ներգրավված են այս գործընթացում:
Գծապատկեր 02. Անթթվածինային ֆոտոսինթեզ
Ո՞րն է տարբերությունը թթվածին և անթթվածին ֆոտոսինթեզի միջև:
Թթվածին ընդդեմ անթթվածին ֆոտոսինթեզ |
|
| Թթվածնային ֆոտոսինթեզը գործընթաց է, որը փոխակերպում է լույսի էներգիան քիմիական էներգիայի որոշ ֆոտոավտոտրոֆների կողմից՝ առաջացնելով մոլեկուլային թթվածին: | Անօքսիգեն ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, որը որոշ բակտերիաների կողմից փոխակերպում է լույսի էներգիան քիմիական էներգիայի՝ առանց մոլեկուլային թթվածին առաջացնելու: |
| Թթվածնի սերունդ | |
| Թթվածինը թողարկվում է որպես կողմնակի արտադրանք: | Թթվածին չի արտազատվում կամ առաջանում: |
| Օրգանիզմներ | |
| Թթվածնային ֆոտոսինթեզը ցուցադրվում է ցիանոբակտերիաների, ջրիմուռների և կանաչ բույսերի կողմից: | Անօքսիգեն ֆոտոսինթեզը հիմնականում ցուցադրվում է մանուշակագույն բակտերիաների, կանաչ ծծմբի և ոչ ծծմբային բակտերիաների, հելիոբակտերիաների և թթվային բակտերիաների կողմից: |
| Էլեկտրոնային տրանսպորտի շղթա | |
| Էլեկտրոնները շարժվում են մի քանի էլեկտրոնակիրների միջոցով: | Դա առաջանում է ցիկլային ֆոտոսինթետիկ էլեկտրոնային շղթայի միջոցով: |
| Ջուրը որպես էլեկտրոնի դոնոր | |
| Ջուրն օգտագործվում է որպես սկզբնական էլեկտրոնի դոնոր։ | Ջուրը որպես էլեկտրոն դոնոր չի օգտագործվում: |
| Ֆոտոսհամակարգ | |
| I և II ֆոտոհամակարգերը ներգրավված են թթվածնային ֆոտոսինթեզի մեջ | Ֆոտոհամակարգ II-ը բացակայում է անթթվածին ֆոտոսինթեզում |
| NADPH-ի սերունդ (նվազեցնող հզորություն) | |
| NADPH-ն առաջանում է թթվածնային ֆոտոսինթեզի ժամանակ: | NADPH-ը չի առաջանում, քանի որ էլեկտրոնները վերադառնում են համակարգ: Հետևաբար նվազող ուժը ստացվում է այլ ռեակցիաներից: |
Ամփոփում – Թթվածին ընդդեմ անթթվածին ֆոտոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, երբ լուսային էներգիան ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմների կողմից վերածվում է քիմիական էներգիայի: Այն կարող է տեղի ունենալ երկու եղանակով՝ թթվածնային ֆոտոսինթեզ և անթթվածին ֆոտոսինթեզ: Թթվածնային ֆոտոսինթեզը ֆոտոսինթետիկ գործընթաց է, որն ազատում է մոլեկուլային թթվածինը մթնոլորտ և այն երևում է կանաչ բույսերում, ագլաներում և ցիանոբակտերիաներում, որոնք ունեն քլորոֆիլներ:Անթթվածին ֆոտոսինթեզը ֆոտոսինթետիկ գործընթաց է, որը չի առաջացնում մոլեկուլային թթվածին և օգտագործվում է բակտերիոքլորոֆիլներ ունեցող որոշ բակտերիաների խմբերի կողմից: Այսպիսով, թթվածնային և անթթվածին ֆոտոսինթեզի միջև տարբերությունը հիմնականում կախված է թթվածնի առաջացումից:
