ความแตกต่างระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบเป็นวัฏจักรและโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่วัฏจักร (พร้อมตาราง)

โฟโตฟอสโฟรีเลชันคือการเปลี่ยนอะดีโนซีนไดฟอสเฟตเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตโดยใช้พลังงานแสงผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกลไกในการสร้างโมเลกุลของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตที่เติมพลังงานในที่ที่มีแสง โดยการถ่ายโอนกลุ่มฟอสเฟตไปยังโมเลกุลอะดีโนซีน ไดฟอสเฟต

เนื่องจากเกิดฟอสโฟรีเลชั่นในบริเวณที่มองเห็นได้ของแสง จึงเรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น photophosphorylation มีสองรูปแบบ: Cyclic photophosphorylation และ non-cyclic photophosphorylation

โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวัฏจักรเทียบกับโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่วัฏจักร

ความแตกต่างระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไซคลิกและโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีวัฏจักรคือการที่โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักรพัฒนาผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจน ในขณะที่โฟโตฟอสโฟรีเลชันที่ไม่ใช่วัฏจักรเกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจน

Cyclic photophosphorylation เป็นปรากฏการณ์ที่พัฒนาขึ้นในการเคลื่อนที่แบบวัฏจักรของอิเล็กตรอนเพื่อสร้างโมเลกุลอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต เซลล์พืชสร้างอะดีโนซีนไดฟอสเฟตเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตในระหว่างกระบวนการนี้เพื่อให้ได้รับพลังงานทันทีสำหรับเซลล์ Cyclic photophosphorylation เป็นกลไกที่เกิดขึ้นในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์และใช้ Chlorophyll P700 และ Photosystem I

โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่ใช้วัฏจักรเป็นกลไกที่นำไปสู่การถ่ายโอนอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักรเพื่อผลิตโมเลกุลอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตโดยใช้พลังงานจากอิเล็กตรอนที่สร้างด้วยภาพถ่ายที่ได้รับจากโฟโตซิสเต็ม II เนื่องจากอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาทาง P680 ของ Photosystem II นั้นถ่ายด้วย P700 ของ Photosystem I และดังนั้นจึงไม่กลับไปที่ P680 กลไกนี้จึงเรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่หมุนเวียน

ตารางเปรียบเทียบระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไซคลิกและโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีวัฏจักร

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	วัฏจักรโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น	โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่วัฏจักร
การมีอยู่	นี่เป็นเรื่องธรรมดาที่สุดในหมู่แบคทีเรียสังเคราะห์แสง	พบมากในพืชชั้นสูง สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรีย
รูปแบบการไหลของอิเล็กตรอน	อิเล็กตรอนไหลในลักษณะเป็นวงกลมหรือเป็นวงกลม	อิเล็กตรอนไหลในรูปแบบซิกแซกในลักษณะสม่ำเสมอ
การปล่อยออกซิเจน	ในระหว่างการโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักรจะไม่มีการผลิตออกซิเจน	โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่เป็นวัฏจักรผลิตออกซิเจนโมเลกุล
การมีส่วนร่วมของระบบภาพถ่าย	เฉพาะระบบภาพถ่าย-I เท่านั้นที่เกี่ยวข้อง	ประกอบด้วยระบบภาพถ่าย I และ II
การสร้างพลังงาน	ในขั้นตอนนี้ จะมีการสร้างเพียงอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต	กระบวนการนี้สร้างอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตและ NADPH

Cyclic Photophosphorylation คืออะไร?

Cyclic Photophosphorylation เป็นกลไกที่สิ่งมีชีวิต (เช่น โปรคาริโอต) เปลี่ยนอะดีโนซีนไดฟอสเฟตเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตเพื่อให้ได้รับพลังงานอย่างรวดเร็ว โฟโตฟอสโฟรีเลชันรูปแบบนี้ส่วนใหญ่จะพบในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ ในการขนส่งอิเล็กตรอนแบบวัฏจักร อิเล็กตรอนมีต้นกำเนิดมาจากสารประกอบเม็ดสีที่เรียกว่า photosystem I

จากนั้นจะย้ายจากตัวรับหลักไปยัง ferredoxin และต่อมาเป็น cytochrome b6f Cytochrome b6f เปรียบได้กับ mitochondrial cytochrome b6f หลังจากนั้นอิเล็กตรอนจะเดินทางผ่านพลาสโตไซยานินจนกระทั่งเปลี่ยนกลับเป็นคลอโรฟิลล์

ตลอดทั้งสายโซ่รับอิเล็กตรอน แรงกระตุ้นของโปรตอนจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะปั๊มไอออน H+ ออกจากเซลล์และสร้างระดับแรงดันที่อาจใช้เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตระหว่างเคมีบำบัด กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่า cyclic photophosphorylation ไม่สร้าง O2

แม้แต่ในระหว่างปฏิกิริยาโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบวัฏจักร อิเล็กตรอนจะถูกส่งกลับไปยัง P700 จากตัวรับ ดังนั้นจึงไม่เดินทางไปยัง NADP เป็นผลให้การไหลของอิเล็กตรอนจากมากไปน้อยไปยัง P700 โมเลกุลของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตจะถูกสร้างขึ้น

การสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียใช้ระบบภาพถ่ายเดียวซึ่งเกี่ยวข้องกับโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวัฏจักร เป็นที่ต้องการในสถานการณ์ที่ไม่ใช้ออกซิเจน เช่นเดียวกับการฉายรังสีสูงและจุดชดเชย CO2 โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นเป็นวัฏจักรมีความจำเป็นเสมอ เนื่องจากสามารถผลิตอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตได้ในราคาถูก ในโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบวัฏจักร มีเพียง photosystem-I เท่านั้นที่มีส่วนร่วม

โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่วัฏจักรคืออะไร?

โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่ใช้วัฏจักรเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับโฟตอนคลอโรฟิลล์สองแบบที่แตกต่างกัน โฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไม่เป็นวัฏจักรเกิดขึ้นในเมมเบรนไทลาคอยด์เป็นปฏิกิริยาตอบสนองของแสง ความเข้มแสงสูงส่งเสริมโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่เป็นวงจร

โฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่มีวัฏจักรเป็นที่แพร่หลายในพืชพรรณ สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรียทั้งหมด PS-II ดูดซับโฟตอนจากแหล่งกำเนิดแสงและส่งไปยัง RC คลอโรฟิลล์

อิเล็กตรอนที่ผลิตโดย P700 จะถูกดูดซับโดยตัวรับหลัก และต่อมาถูกถ่ายโอนไปยัง NADP ผ่านทางวิถีโฟโตฟอสโฟรีเลชันที่ไม่ใช่วัฏจักร อิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตอนทั้งสอง H+ ที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคน้ำแตกตัวเพื่อลด NADP เป็น NADPH

พลังงานในลักษณะนี้ไม่ได้ส่งผ่านตลอดวงจรและไม่ส่งกลับคืนสู่คลอโรฟิลล์เนื่องจากถูกใช้ในการกำจัด NADP+ นี่เป็นวิธีเดียวที่อิเล็กตรอนจะถ่ายโอนจากโมเลกุลของน้ำไปยัง NADPH ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นแบบไม่มีวัฏจักร

มันมักจะเป็นที่รู้จักกันในนาม Z-scheme อิเล็กตรอนจากคลอโรฟิลล์เดินทางผ่านระบบถ่ายโอนอิเล็กตรอน และทำให้ NADP+ เล็กที่สุดเพื่อสร้างหน่วยของ NADPH ประเภทนี้ กลีเซอเรต 3-ฟอสเฟตเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่พืชสามารถผลิตสารประกอบได้หลากหลาย การหายใจแบบสังเคราะห์ด้วยแสงแบบไม่ใช้วัฏจักรทำให้เกิดออกซิเจนระดับโมเลกุลโดยมีส่วนสนับสนุนของโมเลกุลพลังงาน

ความแตกต่างหลักระหว่างโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบเป็นวัฏจักรและโฟโตฟอสโฟรีเลชั่นที่ไม่ใช่วัฏจักร

บทสรุป

Cyclic Photophosphorylation เป็นกลไกที่อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากศูนย์ภาพถ่ายที่ถูกกระตุ้นได้รับการฟื้นฟูผ่านห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนที่ต่อเนื่องกัน เมื่ออิเล็กตรอนเดินทางผ่าน Ferredoxin ไปยัง PQ และไปยังระบบ Cytochrome ATP จะถูกสร้างขึ้น

อย่างไรก็ตาม กลไกปกติที่อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากโฟโตเซ็นเตอร์ที่ถูกกระตุ้นจะไม่เปลี่ยนกลับเป็นฟอสโฟรีเลชันแบบไม่มีวัฏจักร ดำเนินการร่วมกับระบบภาพถ่ายทั้ง I และ II

ด้วยเหตุนี้ เราอาจอนุมานได้ว่าโฟโตฟอสโฟรีเลชันแบบไซคลิกและแบบไม่มีไซคลิกเป็นกระบวนการสังเคราะห์แสงที่ขึ้นกับแสงซึ่งฟอสโฟรีเลตเพื่อสร้างอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต จากนั้นเซลล์สังเคราะห์แสงที่ใช้อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตจะทำหน้าที่ต่างๆ เพื่อช่วยในการดำรงอยู่และความก้าวหน้า

อ้างอิง