環状光リン酸化と非環状光リン酸化: 違いと比較

これは、リン酸基をアデノシン二リン酸分子に転移することにより、光の存在下でエネルギーが豊富なアデノシン三リン酸分子が生成されるメカニズムです。 

リン酸化は光の可視領域で起こるため、光リン酸化と呼ばれます。

主要な取り組み

1. 環状光リン酸化は、NADPH を生成せずに ATP を生成しますが、非環状光リン酸化は、ATP と NADPH の両方を生成します。
2. 非環状光リン酸化は光化学系 I と光化学系 II の両方を使用するのに対し、環状光リン酸化には光化学系 I のみが関与します。
3. 環状光リン酸化は水を消費したり酸素を放出したりしませんが、非環状光リン酸化は水分子を分解し、副産物として酸素を放出します。

環状光リン酸化と非環状光リン酸化

環状光リン酸化と非環状光リン酸化の違いは、環状光リン酸化は無酸素光合成を介して発生するのに対し、非環状光リン酸化は酸素発生光合成中に発生することです。

植物細胞は、このプロセス中にアデノシン二リン酸からアデノシン三リン酸を生成して、細胞の即時エネルギーを実現します. 周期的な光リン酸化は、チラコイド膜で起こるメカニズムであり、クロロフィル P700 と光化学系 I を利用します。

光化学系 II の P680 を介して放出された電子は光化学系 I の P700 によって受け取られ、P680 に戻らないため、このメカニズムは非環状光リン酸化として知られています。

比較表

比較のパラメータ	環状光リン酸化	非環状光リン酸化
プレゼンス	これは、光合成細菌の中で最も一般的です。	主に高等植物、藻類、シアノバクテリアに見られます。
電子の流れのパターン	電子は周期的または循環的に流れます。	電子は一様にジグザグに流れます。
酸素の放出	周期的な光リン酸化の間、酸素は生成されません。	非環状光リン酸化は、分子状酸素を生成します。
光化学系の関与	光化学系 I のみが関与します。	それは光化学系 I と II で構成されています。
エネルギーの創造	この手順では、アデノシン三リン酸のみが生成されます。	この過程でアデノシン三リン酸とNADPHが生成されます。

環状光リン酸化とは何ですか?

周期的な光リン酸化は、生物 (原核生物など) がアデノシン二リン酸をアデノシン三リン酸に変換して迅速なエネルギーを得るメカニズムです。

次に、メインアクセプターからフェレドキシンに移動し、続いてシトクロム b6f に移動します。 シトクロム b6f は、ミトコンドリアのシトクロム b6f に匹敵します。

電子受容体鎖全体にプロトン駆動力が生成され、H+イオンが細胞外に排出され、化学浸透中にアデノシン三リン酸合成酵素を活性化するために利用できる圧力勾配が生成されます。

周期的な光リン酸化反応中であっても、電子はアクセプターから P700 に戻されるため、NADP には移動しません。

環状光リン酸化は、安価なコストでアデノシン三リン酸を生成するため、常に必要です。 環状光リン酸化では、光化学系-I のみが関与しています。

非環状光リン酸化とは？

非環状光リン酸化は、XNUMX つの異なるクロロフィル光子が関与する XNUMX 段階のプロセスです。 チラコイド膜では光応答として非環状光リン酸化が起こります。

非環状光リン酸化は、すべての植物、藻類、シアノバクテリアで広く行われています。PS-II は光源から光子を吸収し、RC クロロフィルに伝達します。

電子は、水の粒子が壊れてNADPをNADPHに減少させるときに生成される両方のプロトンH +と相互作用します。

これは、水分子から NADPH に電子が移動する唯一の方法です。 その結果、非環状光リン酸化として知られています。

グリセレート 3-リン酸は、植物が幅広い化合物を生成する基本的な構成要素です。 非周期的な光合成呼吸は、エネルギー分子の寄与で分子状酸素を生成します。

環状光リン酸化と非環状光リン酸化の主な違い

1. 環状光リン酸化には ATP 合成が必要ですが、非環状光リン酸化には ATP 合成と NADPH の生成が必要です。
2. 環状光リン酸化には光合成のみが含まれますが、非環状光リン酸化には光合成 I と II の両方が含まれます。

参考情報

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