Βασική διαφορά – Οξυγονική έναντι ανοξυγονικής φωτοσύνθεσης
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία που συνθέτει υδατάνθρακες (γλυκόζη) από το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα, χρησιμοποιώντας την ενέργεια από το ηλιακό φως από πράσινα φυτά, φύκια και κυανοβακτήρια. Ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, απελευθερώνεται αέριο οξυγόνο στο περιβάλλον. Είναι μια εξαιρετικά σημαντική διαδικασία για την ύπαρξη ζωής στη γη. Η φωτοσύνθεση μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες, όπως η οξυγονική και η ανοξυγονική φωτοσύνθεση με βάση την παραγωγή οξυγόνου. Η βασική διαφορά μεταξύ οξυγονικής και ανοξυγονικής φωτοσύνθεσης είναι ότι η οξυγονική φωτοσύνθεση δημιουργεί μοριακό οξυγόνο κατά τη σύνθεση ζάχαρης από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, ενώ η ανοξυγονική φωτοσύνθεση δεν παράγει οξυγόνο.
Τι είναι η οξυγονική φωτοσύνθεση;
Η ενέργεια του ηλιακού φωτός μετατρέπεται σε χημική ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης. Το φως συλλαμβάνεται από τις πράσινες χρωστικές που ονομάζονται χλωροφύλλες που διακατέχονται από φωτοσυνθετικούς οργανισμούς. Χρησιμοποιώντας αυτή την απορροφούμενη ενέργεια, τα κέντρα αντίδρασης χλωροφύλλης των φωτοσυστημάτων διεγείρονται και απελευθερώνουν ηλεκτρόνια που περιέχουν υψηλή ενέργεια. Αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας ρέουν μέσω πολλών φορέων ηλεκτρονίων και μετατρέπουν το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε γλυκόζη και μοριακό οξυγόνο. Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν σε μια μη κυκλική αλυσίδα και καταλήγουν στο NADPH. Λόγω της παραγωγής μοριακού οξυγόνου, αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως οξυγονική φωτοσύνθεση και ονομάζεται επίσης μη κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Η οξυγονική φωτοσύνθεση έχει δύο φωτοσυστήματα που ονομάζονται PS I και PS II. Αυτές οι δύο φωτοσυνθετικές συσκευές περιέχουν δύο κέντρα αντίδρασης P700 και P680. Με την απορρόφηση του φωτός, το κέντρο αντίδρασης P680 διεγείρεται και απελευθερώνει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας. Αυτά τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μέσω πολλών φορέων ηλεκτρονίων και απελευθερώνουν λίγη ενέργεια και παραδίδονται στο P700. Το P700 διεγείρεται λόγω αυτής της ενέργειας και απελευθερώνει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας. Αυτά τα ηλεκτρόνια ρέουν ξανά μέσω πολλών φορέων και τελικά φτάνουν στον τερματικό δέκτη ηλεκτρονίων NADP+ και αποκτούν αναγωγική ισχύ NADPH. Το μόριο του νερού υδρολύεται κοντά στο PS II και δίνει ηλεκτρόνια και ελευθερώνει μοριακό οξυγόνο. Κατά τη διάρκεια της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, δημιουργείται κινητήρια δύναμη πρωτονίων και χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ATP από ADP.
Η οξυγονική φωτοσύνθεση είναι εξαιρετικά σημαντική καθώς είναι η διαδικασία που είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή της πρωτόγονης ανοξυγονικής ατμόσφαιρας της Γης σε ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο.
Εικόνα 01: Οξυγονική Φωτοσύνθεση
Τι είναι η Ανοξυγονική Φωτοσύνθεση;
Ανοξυγονική φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία όπου η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια χωρίς να δημιουργείται μοριακό οξυγόνο ως υποπροϊόν. Αυτή η διαδικασία παρατηρείται σε πολλές βακτηριακές ομάδες όπως τα μοβ βακτήρια, τα πράσινα βακτήρια θείου και μη θείου, τα ηλιοβακτήρια και τα οξοβακτήρια. Χωρίς τη δημιουργία οξυγόνου, το ATP παράγεται από αυτές τις βακτηριακές ομάδες. Το νερό δεν χρησιμοποιείται ως αρχικός δότης ηλεκτρονίων στην ανοξυγονική φωτοσύνθεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν παράγεται οξυγόνο κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Μόνο ένα φωτοσύστημα εμπλέκεται στην ανοξυγονική φωτοσύνθεση. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται σε μια κυκλική αλυσίδα και επιστρέφουν στο ίδιο φωτοσύστημα. Επομένως, η ανοξυγονική φωτοσύνθεση είναι επίσης γνωστή ως κυκλική φωτοφωσφορυλίωση.
Η ανοξυγονική φωτοσύνθεση εξαρτάται από τις βακτηριοχλωροφύλλες σε αντίθεση με τις χλωροφύλλες που χρησιμοποιούνται στην οξυγονική φωτοσύνθεση. Τα μωβ βακτήρια διαθέτουν φωτοσύστημα Ι με κέντρο αντίδρασης P870. Σε αυτή τη διαδικασία εμπλέκονται διαφορετικοί δέκτες ηλεκτρονίων, όπως η βακτηριοφαιοφυτίνη.
Εικόνα 02: Ανοξυγονική Φωτοσύνθεση
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Οξυγονικής και Ανοξυγονικής Φωτοσύνθεσης;
Οξυγονική vs Ανοξυγονική Φωτοσύνθεση |
|
| Οξυγονική φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία που μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια από ορισμένα φωτοαυτοτροφικά δημιουργώντας μοριακό οξυγόνο. | Ανοξυγονική φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία που μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια από ορισμένα βακτήρια χωρίς να παράγει μοριακό οξυγόνο. |
| Γενιά Οξυγόνου | |
| Το οξυγόνο απελευθερώνεται ως υποπροϊόν. | Το οξυγόνο δεν απελευθερώνεται ούτε παράγεται. |
| Οργανισμοί | |
| Η οξυγονική φωτοσύνθεση παρουσιάζεται από κυανοβακτήρια, φύκια και πράσινα φυτά. | Η ανοξυγονική φωτοσύνθεση παρουσιάζεται κυρίως από μωβ βακτήρια, πράσινα βακτήρια θείου και μη θείου, ηλιοβακτήρια και οξοβακτήρια. |
| Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων | |
| Τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μέσω πολλών φορέων ηλεκτρονίων. | Εμφανίζεται μέσω κυκλικής φωτοσυνθετικής αλυσίδας ηλεκτρονίων. |
| Το νερό ως δότης ηλεκτρονίων | |
| Το νερό χρησιμοποιείται ως αρχικός δότης ηλεκτρονίων. | Το νερό δεν χρησιμοποιείται ως δότης ηλεκτρονίων. |
| Φωτοσύστημα | |
| Το Φωτοσύστημα Ι και ΙΙ εμπλέκονται στην οξυγονική φωτοσύνθεση | Το Photosystem II δεν υπάρχει στην ανοξυγονική φωτοσύνθεση |
| Γενιά NADPH (μειωτική ισχύ) | |
| Το NADPH δημιουργείται κατά τη διάρκεια της οξυγονικής φωτοσύνθεσης. | Το NADPH δεν δημιουργείται επειδή τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στο σύστημα. Ως εκ τούτου, η αναγωγική ισχύς λαμβάνεται από άλλες αντιδράσεις. |
Σύνοψη – Οξυγονική έναντι Ανοξυγονικής Φωτοσύνθεσης
Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία όπου η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια από φωτοσυνθετικούς οργανισμούς. Μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους: οξυγονική φωτοσύνθεση και ανοξυγονική φωτοσύνθεση. Η οξυγονική φωτοσύνθεση είναι η φωτοσυνθετική διαδικασία που απελευθερώνει μοριακό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα και εμφανίζεται σε πράσινα φυτά, αγλάες και κυανοβακτήρια που διαθέτουν χλωροφύλλες. Η ανοξυγονική φωτοσύνθεση είναι μια φωτοσυνθετική διαδικασία που δεν παράγει μοριακό οξυγόνο και χρησιμοποιείται από ορισμένες βακτηριακές ομάδες που διαθέτουν βακτηριοχλωροφύλλες. Έτσι, η διαφορά μεταξύ οξυγονικής και ανοξυγονικής φωτοσύνθεσης εξαρτάται κυρίως από την παραγωγή οξυγόνου.
