1-фотожүйе мен 2-фотожүйенің басты айырмашылығы мынада: 1-фотожүйеде 700 нм толқын ұзындығында жарықты жұтатын P700 молекуласы хлорофиллден тұратын реакция орталығы бар. Екінші жағынан, II фотожүйеде 680 нм толқын ұзындығында жарықты жұтатын хлорофилл P680 молекуласынан тұратын реакция орталығы бар.
Фотожүйелер хлорофилл молекулаларының, қосымша пигмент молекулаларының, белоктардың және ұсақ органикалық қосылыстардың жиынтығы. Екі негізгі фотожүйе бар; өсімдіктердегі хлоропластардың тилакоидты мембраналарында болатын фотосистема I (PS I) және фотосистема II (PS II). Екеуі де фотосинтездің жеңіл реакциясын жүзеге асырады. Сәйкесінше, өсімдіктерге бұл екі фотожүйе де қажет. Себебі судан электрондарды алу мен қамтамасыз ете алатын жарықпен белсендірілген фотожүйеден көбірек энергияны қажет етеді. Демек, II фотожүйе қысқа толқын ұзындығын (жоғары энергия) сіңіре алады және PS I-ге тандемде байланысып, циклдік емес электрон ағынын қамтамасыз етеді.
Photosystem 1 дегеніміз не?
Фотожүйе I (PS I) өсімдіктер мен балдырлардағы фотосинтездің жарық реакциясына қатысатын екі фотожүйенің бірі. Фотожүйе ІІ фотожүйеден бұрын ашылған. PS II-ден айырмашылығы, PS I құрамында хлорофилл b-ге қарағанда көбірек хлорофилл бар. Сондай-ақ, PS I тилакоидты мембраналардың сыртқы бетінде болады және PS II-ге қарағанда оңай көрінуі мүмкін. Сонымен қатар, PS I циклдік фосфорлануға қатысады және NADPH шығарады.
Сонымен қатар, фотожүйеде антенна кешені (пигменттік молекулалардың жарық жинайтын кешені) және реакция орталығы сияқты екі негізгі бөлік бар. Жарық жинау кешенінде шамамен 200-300 пигмент молекуласы бар. Фотожүйеде жарықты жинау және бірінен екіншісіне беру және ақырында арнайы хлорофиллге реакция орталығының молекуласын беру үшін әртүрлі пигменттік молекулалар кездеседі. I фотожүйесінде Р700 хлорофилл молекуласынан тұратын реакция орталығы бар. Ол 700 нм толқын ұзындығындағы жарықты жұтуға қабілетті.
01-сурет: Фотосинтездің жарық реакциясы
PS I-нің жарық жинайтын кешені энергияны жұтып, өзінің реакция орталығына бергенде, реакция орталығындағы хлорофилл молекуласы жоғары энергиялы электрондарды қоздырады және шығарады. Бұл жоғары энергия молекулалары энергияны босатқанда электронды тасымалдаушылар арқылы өтеді. Соңында олар PS II реакция орталығына келеді. Электрондар электронды тасымалдау тізбегі арқылы қозғалғанда, ол NADPH шығарады.
Photosystem 2 дегеніміз не?
Фотожүйе II немесе PS II – жарыққа тәуелді фотосинтезді қамтитын екінші фотожүйе. Оның құрамында Р680 молекуласы хлорофиллден тұратын реакция орталығы бар. PS II 680 нм толқын ұзындығында жарықты жұтады. Сонымен қатар, оның құрамында хлорофилл а-ға қарағанда көбірек хлорофилл b пигменттері бар. PS II тилакоидты мембраналардың ішкі беттерінде болады. PS II маңызды, өйткені судың фотолизі онымен байланысты. Сонымен қатар, фотолиз біз дем алатын молекулалық оттегін шығарады. Демек, PS I сияқты, PS II де барлық тірі организмдер үшін өте маңызды.
Пигмент молекулалары жарық энергиясын жұтып, PS II реакция орталығында P 680 хлорофилл молекулаларына тасымалданады. Демек, P680 энергия алған кезде ол қозғалады және жоғары энергия молекулаларын шығарады. Демек, бастапқы электрон акцепторы молекулалары осы электрондарды таңдайды және цитохром сияқты тасымалдаушы молекулалар сериясынан өту арқылы ақырында PS I-ге береді.
02-сурет: II фотожүйе
Электрондарды энергия деңгейі төмен электронды тасымалдаушылар арқылы тасымалдағанда, бөлінген энергияның бір бөлігі фотофосфорлану деп аталатын процесс арқылы АДФ-дан АТФ синтезіне жұмсалады. Сонымен бірге жарық энергиясы фотолиз арқылы су молекулаларын бөледі. Фотолиз нәтижесінде 4 су молекуласы, 2 оттегі молекуласы, 4 протон және 4 электрон түзіледі. Бұл өндірілген электрондар PS I молекуласының хлорофиллінен жоғалған электрондарды ауыстырады. Ақырында молекулалық оттегі фотолиздің жанама өнімі ретінде дамиды.
Photosystem 1 және Photosystem 2 арасында қандай ұқсастықтар бар?
- PS I және PS II екеуі де фотосинтездің жарыққа тәуелді реакцияларына қатысады. Олар фотосинтезде бірдей маңызды.
- Олардың антенна кешені және реакция орталығы сияқты екі негізгі бөлігі бар.
- Сонымен қатар олардың құрамында күн сәулесінің әртүрлі толқын ұзындығын сіңіре алатын фотосинтетикалық пигменттер бар.
- Сонымен қатар екеуі де хлоропластар граннасының тилакоидты мембраналарында болады.
- Сонымен қатар әрбір фотожүйенің реакция орталығы хлорофилл молекуласынан тұрады.
Photosystem 1 мен Photosystem 2 арасындағы айырмашылық неде?
I фотожүйесінің реакция орталығында Р700 хлорофилл молекуласы, ал II фотожүйенің реакция орталығында P680 хлорофилл молекуласы бар. Осылайша, PS I 700 нм толқын ұзындығында жарықты жұтады, ал PS II 680 нм толқын ұзындығында жарықты жұтады. Сондықтан біз мұны 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы негізгі айырмашылық ретінде қарастыра аламыз. Екі фотожүйе де фотосинтездің жарыққа тәуелді реакциясына қатысады. Алайда, PS I циклдік фосфорлануға қатысады, ал PS II циклдік емес фосфорлануға қатысады. Сонымен, бұл 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы айырмашылық.
Сонымен қатар, 1-фотожүйе мен 2-фотожүйенің тағы бір айырмашылығы - PS I хлорофилл-а пигменттеріне бай, ал PS II хлорофилл b пигменттеріне бай. Сондай-ақ 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы маңызды айырмашылық - фотолиз процесі. Фотолиз PS II-де жүреді, ал PS I-де болмайды. Сол сияқты, оттегі молекуласы PS II-ден бөлінеді, ал ол PS I-де болмайды. Сонымен қатар, фотосистема II тиракоидты мембраналардың сыртқы бетінде болады, ал II фотосистема бар. тилакоидты мембраналардың ішкі бетінде. Демек, бұл 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы маңызды айырмашылық.
Төменде 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы айырмашылық туралы инфографикада осы айырмашылықтар туралы қосымша ақпарат берілген.
Қорытынды – Photosystem 1 және Photosystem 2
Фотожүйе I және Фотожүйе II - өсімдіктердегі фотосинтездің жарыққа тәуелді реакцияларын жүзеге асыратын екі негізгі фотожүйе. PS I циклдік фосфорлануға қатысады, ал PS II циклдік емес фосфорлануға қатысады. PS I реакция орталығында Р700 хлорофилл молекуласы, ал PS II реакция орталығында Р680 хлорофилл а молекуласы бар. Сәйкесінше, PS I 700 нм толқын ұзындығында жарықты жұтады, ал PS II 680 нм толқын ұзындығында жарықты жұтады. Судың фотолизі және молекулалық оттегінің түзілуі PS II-мен байланыстырылады, ал бұл екі оқиға PS I-де болмайды. Осылайша, бұл 1-фотожүйе мен 2-фотожүйе арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
