Geração de oxigênio (ou não): fotossíntese aeróbica e anoxigênicas

O objectivo da fotossíntese é o de aproveitar a energia da luz e utilizá-lo de se mover electrões através de uma cadeia de transporte de electrões. transportadores de electrões são dispostas, por ordem crescente de electropositivity dentro de uma membrana. Através deste processo, a força motriz de prótons é criado que é usado para produzir ATP.

compostos eletronegativos são melhores em doar elétrons do que os eletropositivos são. Como electropositivity aumenta, torna-se um composto em electrões melhor aceitar.

Os compostos utilizados para transportar electrões incluem feofitina (clorofila sem o ião de magnésio (Mg²⁺) Centro), quinonas, citocromos, plastocyanins (cobre contendo proteínas), as proteínas não-heme enxofre ferro, ferredoxina, e flavoproteínas.

Existem dois tipos principais de fotossíntese: oxygenic (Do tipo que gera ó₂) e anoxigênicas (Do tipo que não gera ó₂). Anoxigênicas fotossíntese é usado principalmente pelas bactérias púrpura, o enxofre e verde nonsulfur bactérias, o heliobacteria e o acidobacteria. fotossíntese aeróbica é usado pelo cianobactérias, algas, e pelas plantas.

fotossíntese aeróbica

fotossíntese Oxigênicas ocorre em, entre outros, microrganismos eucarióticos como algas e em bactérias, tais como cyanobacteria- o mesmo mecanismo está a trabalhar em ambos. fluxo de elétrons acontece através de duas cadeias de transporte de elétrons diferentes que são connected- conjunto, estas cadeias de transporte de elétrons são chamados a esquema Z. As estrelas de cada cadeia são fotossistema I (PSI) e fotossistema II (FSII), cada reacção de clorofila contendo centros rodeado por pigmentos de antena.

Não deixe que os nomes de enganá-lo, o fluxo de energia é de PSII para PSI.

A clorofila em PSI é chamado P700, e a clorofila em FSII é chamado P680, para os comprimentos de onda de luz cada absorve mais eficientemente. As etapas envolvidas estão resumidas aqui.

1. A energia da luz (um fotão de luz) é absorvida por FSII, P680 excitante e tornando-se em um bom doador de electrões que reduz o primeiro membro da cadeia de transporte de electrões, feofitina.

2. PSII é normalmente muito electropositive e que seria apenas ficar reduzida a menos animado pela luz.

3. A água é dividir para gerar elétrons usados ​​para reduzir P680 volta ao seu estado de repouso. Os protões (H⁺) Do acto de água para criar a força motriz de protões, enquanto que o oxigénio é libertado (dando a via o seu nome).

4. Os electrões viajar através de vários transportadores de electrões até que, eventualmente, reduzindo P700 em PSI. P700 já é oxidado, depois de ter absorvido luz e doado um electrão para a seguinte cadeia de transporte de electrões.

5. Depois de passar através de uma série de transportadores de electrões, o último passo no processo é a redução de NADP⁺ para NADPH.

Além da produção de NADPH, funções de transporte de electrões para criar a força motriz de protões, que é usado pelo ATP sintase para gerar ATP.

Porque electrões não ciclo de volta para reduzir o doador de electrões inicial, esta via é chamada Fotofosforilação não-cíclica. Se as coisas são ideal e suficiente redução da potência (elétrons extra) está disponível, alguns dos elétrons que viajar de volta para reduzir P700 e no processo de adicionar a força motriz de prótons que gera ATP (ou fosforilação). Quando isso acontece, é chamado fotofosforilação cíclico.

A coisa legal sobre micróbios é como resistente eles são às condições atenuantes. Por exemplo, quando PSII é bloqueado, alguns fototróficos oxigênicas pode usar Fotofosforilação cíclica com PSI sozinho de uma forma semelhante à forma como fototróficos anoxigênicas fazê-lo. Em vez de água de oxidação, eles usam ou H₂S ou H₂ como o doador de electrões para proporcionar o poder redutor (os electrões) para o CO₂ fixação.

anoxigênicas fotossíntese

Muitos dos passos em anoxigênicas fotossíntese são os mesmos que aqueles para fotossíntese aeróbica (consulte a seção anterior). Por exemplo, luz excita os pigmentos fotossintéticos, levando-os para doar electrões para a cadeia de transporte de electrões e o ATP é novamente gerada a partir da força motriz de protões criado por transporte de electrões.

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Aqui estão as principais maneiras que anoxigênicas fotossíntese difere da fotossíntese aeróbica:

• O oxigênio não é liberado porque P680 de PSII não está presente. A água é também electropositivo para agir como o doador de electrões para o fotossistema.

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• Dependendo das espécies, o centro de reacção pode consistir de clorofila, bacterioclorofila, ou outros pigmentos semelhantes. O centro reaccional em bactérias púrpura é chamado P870.

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• Alguns dos transportadores ao longo da cadeia de electrões são diferentes, incluindo bacteriofeofitina, que é bacterioclorofila sem a sua Mg²⁺ íon.

• ciclo de electrões para trás para reduzir P870, de modo que este é uma cadeia de transporte de electrões cíclico que conduz à geração de ATP através fotofosforilação cíclico.

• Ao contrário da fotossíntese aeróbica, onde o NADPH é o aceitador terminal de electrões, sem NADPH é feito porque os electrões são de bicicleta de volta para o sistema.

Sem NADPH, as células têm de chegar a uma outra maneira de gerar o poder redutor necessário para conduzir o ciclo de Calvin para a fixação de carbono. Isto é conseguido por meio de oxidação de coisas como compostos inorgânicos. Os electrões doados são adicionados para a piscina quinona (bactérias púrpura) ou doados para proteínas ferro-enxofre (o enxofre verde e nonsulfur bactérias, e a heliobacteria).

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Quando o aceitador de electrões não é suficientemente electronegativo (como no caso de quinona), então fluxo de electrões inversa é necessário para obter o poder redutor necessário. fluxo de electrões inversa utiliza a força motriz de protões para empurrar electrões para reduzir NADP⁺. Este mecanismo é utilizado frequentemente em outras situações, em que várias voltas do ciclo de transporte de electrões são necessárias para gerar potência suficiente para reduzir uma molécula de NAD⁺ ou NADP⁺.

Em alguns fototróficos, tanto ATP e poder redutor (isto é dadores de electrões tais como NADH ou NADPH) são produzidos a partir das reacções de luz, ao passo que em outros (como as bactérias púrpura) a reacção de luz produzindo o ATP, mas reduzindo a potência tem de ser obtida em reacções separadas (como compostos oxidantes inorgânicos).