Diferencia entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica

La fotofosforilación es la conversión de adenosina difosfato en adenosina trifosfato usando energía ligera a través de la fotosíntesis. Es el mecanismo a través del cual se producen moléculas de trifosfato de adenosina enriquecidas con energía en presencia de luz al transferir el grupo fosfato a la molécula de difosfato de adenosina.

Dado que la fosforilación ocurre en la región visible de la luz, se conoce como fotofosforilación. Hay dos formas de fotofosforilación: fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica.

Fotofosforilación cíclica versus fotofosforilación no cíclica

La principal diferencia entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica es que la fotofosforilación cíclica se desarrolla a través de la fotosíntesis anoxigenica, mientras que la fotofosforilación no cíclica tiene lugar durante la fotosíntesis oxigenica1>. <TA.

La fotofosforilación cíclica es un fenómeno que se desarrolla en el movimiento cíclico de los electrones para generar moléculas de trifosfato de adenosina. Las células vegetales producen adenosina difosfato a adenosina trifosfato durante este proceso para lograr energía instantánea para las células. La fotofosforilación cíclica es un mecanismo que ocurre en la membrana tilakoide y utiliza clorofila P700 y Photosystem I.

La fotofosforilación no cíclica es un mecanismo que conduce a la transferencia no cíclica de electrones para fabricar moléculas de trifosfato de adenosina utilizando la potencia de los electrones fotogenerados dados por Photosystem II. Debido a que los electrones emitidos a través de P680 de Photosystem II se toman con P700 de Photosystem I y, por lo tanto, no vuelven a P680, este mecanismo se conoce como fotofosforilación no cíclica.

Tabla de comparación entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica

Parámetros de comparación Ciclismo entre las bacterias fotosintéticas. Se encuentra principalmente en plantas superiores, algas y cianobacterias. Patrón de flujo de electrones Los electrones fluyen de manera cíclica o circular. Los electrones fluyen en un patrón zig-zag de manera uniforme. Liberación de oxígeno Durante la fotofosforilación cíclica, no se produce oxígeno. La fotofosforilación no cíclica produce oxígeno molecular. Participación del fotosistema Solo está involucrado el fotosistema-I. Está compuesto por los fotosistemas I y II. Creación de energía En este procedimiento, solo se genera trifosfato de adenosina. Este proceso genera trifosfato de adenosina y NADPH.

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¿Qué es la fotofosforilación cíclica?

La fotofosforilación cíclica es el mecanismo por el cual los organismos ( como los procariotas ) simplemente convierten el difosfato de adenosina en trifosfato de adenosina para obtener energía rápida. Esta forma de fotofosforilación se encuentra principalmente en la membrana tilakoide. En el transporte cíclico de electrones, el electrón se origina en un compuesto pigmentario denominado fotosistema I.

Luego pasa del aceptador principal a la ferredoxina y posteriormente al citocromo b6f. El citocromo b6f es comparable al citocromo mitocondrial b6f. Después de eso, el electrón viaja a través de plastocianina hasta volver a la clorofila.

A lo largo de toda la cadena aceptadora de electrones, se crea una fuerza motriz de protones, que bombea iones H + fuera de la célula y crea un gradiente de presión que puede utilizarse para activar la adenosina trifosfato sintasa durante la quimiosmosis. Todo este proceso se conoce como fotofosforilación cíclica. No genera O2

Incluso durante la reacción de fotofosforilación cíclica, los electrones se transportan de regreso a P700 desde el aceptador y, por lo tanto, no viajan a NADP. En consecuencia, descendiendo el flujo de electrones a la P700, se producen moléculas de trifosfato de adenosina.

La fotosíntesis bacteriana utiliza un solo fotosistema, que se dedica a la fotofosforilación cíclica. Se prefiere en circunstancias anaeróbicas, así como en puntos de alta irradiación y compensación de CO2. La fotofosforilación cíclica siempre es necesaria ya que produce trifosfato de adenosina a un costo barato. En la fotofosforilación cíclica, solo se activa el fotosistema-I.

¿Qué es la fotofosforilación no cíclica?

La fotofosforilación no cíclica es un proceso de dos pasos que involucra dos fotones de clorofila distintos. La fotofosforilación no cíclica ocurre en la membrana tilakoide como respuesta ligera. La alta intensidad de la luz promueve la fotofosforilación no cíclica.

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La fotofosforilación no cíclica es frecuente en toda la vegetación, algas y cianobacterias. PS-II absorbe fotones de la fuente de luz y los transmite a clorofila RC.

Los electrones producidos por el P700 son absorbidos por el aceptador principal y posteriormente transferidos al NADP a través de la vía de fotofosforilación no cíclica. Los electrones interactúan con los dos protones H + generados cuando las partículas de agua se rompen para disminuir NADP en NADPH.

La energía en este tipo no transmite todo el ciclo y no vuelve a la clorofila, ya que se usa en la eliminación de NADP +. Esta es la única forma en que los electrones se transfieren de una molécula de agua a NADPH. Como resultado, se conoce como fotofosforilación no cíclica.

También se conoce a menudo como el esquema Z. Un electrón de clorofila viaja a través de un sistema de transferencia de electrones y, en consecuencia, minimiza NADP + para crear una unidad de NADPH de este tipo. El 3-fosfato de glicerato es el componente fundamental del que las plantas pueden producir una amplia gama de compuestos. La respiración fotosintética no cíclica produce oxígeno molecular en la contribución de las moléculas de energía.

Diferencias principales entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica

  1. El proceso de fabricación de trifosfato de adenosina durante el sistema de transporte cíclico de electrones de fotosíntesis de reacciones dependientes de luz – se conoce como fotofosforilación cíclica. Mientras que la fotofosforilación no cíclica es el método por el cual se produce adenosina trifosfato a partir del transporte de electrones no cíclicos en procesos de luz fotosintética.
  2. La fotofosforilación cíclica no está relacionada con la fotólisis del agua y, por lo tanto, no libera oxígeno, mientras que la fotofosforilación no cíclica está relacionada con la fotólisis del agua y la liberación de oxígeno,
  3. La fotofosforilación cíclica ocurre cuando se reduce la demanda de luz, existen circunstancias anaeróbicas o la disponibilidad de co2 es baja, mientras que la fotofosforilación no cíclica ocurre cuando aumenta la intensidad de la luz, existen condiciones aeróbicas, y co2 está presente.
  4. La fotofosforilación cíclica requiere síntesis de ATP, pero la fotofosforilación no cíclica requiere síntesis de ATP, así como la generación de NADPH.
  5. La fotofosforilación cíclica implica solo la fotosíntesis I, mientras que la fotofosforilación no cíclica implica tanto la fotosíntesis I como la II.
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Síntesis

La fotofosforilación cíclica es un mecanismo en el que un electrón emitido por el centro fotográfico estimulado se restaura a través de una sucesión de cadenas de transporte de electrones. Cuando los electrones viajan a través de Ferredoxina a PQ y al sistema de citocromo, se genera ATP.

Sin embargo, el mecanismo normal en el que el electrón liberado por el centro fotográfico estimulado no revierte es la fosforilación no cíclica. Se lleva a cabo junto con los fotosistemas I y II.

Como resultado, ahora podemos inferir que la fotofosforilación cíclica y no cíclica son procesos de fotosintetización dependientes de la luz que fosforilato para crear trifosfato de adenosina. Las células fotosintéticas que luego usan el trifosfato de adenosina realizan diferentes acciones que ayudan en su existencia y avance.

  1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0005272872901430
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC223143/

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