Põhiline erinevus fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahel seisneb selles, et fotosüsteemil 1 on reaktsioonikeskus, mis koosneb klorofüllist, P700 molekulist, mis neelab valgust lainepikkusel 700 nm. Teisest küljest on fotosüsteemil II reaktsioonikeskus, mis sisaldab klorofülli, P680 molekuli, mis neelab valgust lainepikkusel 680 nm.
Fotosüsteemid on klorofülli molekulide, lisapigmendi molekulide, valkude ja väikeste orgaaniliste ühendite kogum. On kaks peamist fotosüsteemi; fotosüsteem I (PS I) ja fotosüsteem II (PS II), mis esinevad taimedes kloroplastide tülakoidmembraanides. Mõlemad viivad läbi fotosünteesi valgusreaktsiooni. Sellest tulenev alt vajavad taimed mõlemat fotosüsteemi. Selle põhjuseks on asjaolu, et elektronide eemaldamine veest nõuab rohkem energiat kui valgusega aktiveeritav fotosüsteem, mida ma suudan varustada. Järelikult suudab fotosüsteem II neelata lühema lainepikkusega (kõrgema energiaga) valgust ja ühenduda tandemina PS I-ga, võimaldades mittetsüklilist elektronide voogu.
Mis on Photosystem 1?
Photosystem I (PS I) on üks kahest fotosüsteemist, mis osalevad taimede ja vetikate fotosünteesi valgusreaktsioonis. Fotosüsteem, mille avastasin enne fotosüsteemi II. Erinev alt PS II-st sisaldab PS I rohkem klorofülli a kui klorofüll b. Samuti on PS I tülakoidmembraanide välispinnal ja seda saab hõlpsasti visualiseerida kui PS II. Lisaks osaleb PS I tsüklilises fosforüülimises ja toodab NADPH.
Lisaks on fotosüsteemis kaks põhiosa, nagu antennikompleks (pigmendimolekulide valgust koguv kompleks) ja reaktsioonikeskus. Valgust koguvas kompleksis on umbes 200-300 pigmendi molekuli. Fotosüsteemis leidub erinevaid pigmendimolekule, mis koguvad valgust ja kanduvad ühelt teisele ning annavad lõpuks spetsiaalsele klorofüllile üle reaktsioonikeskuse molekuli. Fotosüsteemis I on reaktsioonikeskus, mis koosneb klorofülli molekulist P700. See on võimeline neelama valgust lainepikkusel 700 nm.
Joonis 01: Fotosünteesi valgusreaktsioon
Kui PS I valgust koguv kompleks neelab energiat ja läheb üle oma reaktsioonikeskusesse, ergastab reaktsioonikeskuses olev klorofüll a molekul ja vabastab suure energiaga elektrone. Need suure energiaga molekulid läbivad elektronkandjaid, vabastades samal ajal oma energiat. Lõpuks jõuavad nad PS II reaktsioonikeskusesse. Kui elektronid liiguvad läbi elektronide transpordiahela, tekitab see NADPH.
Mis on Photosystem 2?
Photosystem II või PS II on teine fotosüsteem, mis hõlmab valgusest sõltuvat fotosünteesi. See sisaldab reaktsioonikeskust, mis koosneb klorofülli molekulist P680. PS II neelab valgust lainepikkusel 680 nm. Lisaks sisaldab see rohkem klorofüll b pigmente kui klorofüll a. PS II esineb tülakoidmembraanide sisepindadel. PS II on oluline, kuna sellega seostub vee fotolüüs. Lisaks toodab fotolüüs molekulaarset hapnikku, mida me hingame. Seega, sarnaselt PS I-le, on PS II äärmiselt oluline ka kõigi elusorganismide jaoks.
Pigmendimolekulid neelavad valgusenergiat ja kanduvad üle P 680 klorofülli molekulidele PS II reaktsioonikeskuses. Seega, kui P680 saab energiat, erutub see ja vabastab suure energiaga molekulid. Järelikult valivad primaarsed elektroni aktseptormolekulid need elektronid ja annavad lõpuks PS I-le üle kandjamolekulide seeria, nagu tsütokroom, kaudu.
Joonis 02: Photosystem II
Kui elektronid kantakse üle madala energiatasemega elektronkandjate kaudu, kasutatakse osa vabanevast energiast ADP sünteesiks ADP-st protsessi kaudu, mida nimetatakse fotofosforüülimiseks. Samal ajal lõhustab valgusenergia fotolüüsi kaudu veemolekule. Fotolüüs tekitab 4 veemolekuli, 2 hapnikumolekuli, 4 prootonit ja 4 elektroni. Need toodetud elektronid asendavad PS I molekulist klorofüllist kadunud elektronid. Lõpuks areneb molekulaarne hapnik fotolüüsi kõrvalsaadusena.
Millised on Photosystem 1 ja Photosystem 2 sarnasused?
- Nii PS I kui ka PS II osalevad fotosünteesi valgusest sõltuvates reaktsioonides. Need on fotosünteesis võrdselt olulised.
- Neil on kaks peamist osa, nagu antennikompleks ja reaktsioonikeskus.
- Lisaks sisaldavad need fotosünteetilisi pigmente, mis suudavad neelata erineva lainepikkusega päikesevalgust.
- Samuti esinevad mõlemad kloroplastide grana tülakoidmembraanidel.
- Pealegi sisaldab iga fotosüsteemi reaktsioonikeskus klorofülli molekuli.
Mis vahe on Photosystem 1 ja Photosystem 2 vahel?
Photosystem I reaktsioonikeskuses on P700 molekuli klorofüll, samas kui Photosystem II reaktsioonikeskuses on klorofüll a molekul P680. Seega neelab PS I valgust lainepikkusel 700 nm, samas kui PS II neelab valgust lainepikkusel 680 nm. Seetõttu võime seda pidada peamiseks erinevuseks fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahel. Mõlemad fotosüsteemid osalevad fotosünteesi valgusest sõltuvas reaktsioonis. Kuid PS I hõlmab tsüklilist fosforüülimist, PS II aga mittetsüklilist fosforüülimist. Seega on see erinevus ka fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahel.
Pealegi on fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 erinevus veel selles, et PS I on rikas klorofüll-a pigmentide poolest, samas kui PS II on rikas klorofüll-b pigmentide poolest. Samuti on üks oluline erinevus fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahel fotolüüsiprotsess. Fotolüüs toimub PS II-s, samas kui seda ei toimu PS I-s. Samamoodi eraldub molekuli hapnik PS II-st, samas kui seda ei esine PS I-s. Lisaks on fotosüsteem I tülakoidmembraanide välispinnal, samas kui fotosüsteem II on olemas. tülakoidmembraanide sisepinnal. Seetõttu on see ka oluline erinevus fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahel.
Allpool fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 erinevust kirjeldav infograafik annab nende erinevuste kohta rohkem teavet.
Kokkuvõte – Photosystem 1 vs Photosystem 2
Photosystem I ja Photosystem II on kaks peamist fotosüsteemi, mis viivad taimedes läbi valgusest sõltuvaid fotosünteesi reaktsioone. PS I hõlmab tsüklilist fosforüülimist, PS II aga mittetsüklilist fosforüülimist. PS I reaktsioonikeskus sisaldab klorofülli, mis on P700 molekul, samas kui PS II reaktsioonikeskus sisaldab klorofülli, mis on P680 molekul. Seega neelab PS I valgust lainepikkusel 700 nm, samas kui PS II neelab valgust lainepikkusel 680 nm. PS II seostamisel toimub vee fotolüüs ja molekulaarse hapniku tootmine, samas kui PS I puhul neid kahte sündmust ei esine. Seega on fotosüsteemi 1 ja fotosüsteemi 2 vahelise erinevuse kokkuvõte.
