Ključna razlika – oksigena naspram anoksigene fotosinteze
Fotosinteza je proces koji sintetizira ugljikohidrate (glukozu) iz vode i ugljičnog dioksida, koristeći energiju sunčeve svjetlosti zelenih biljaka, algi i cijanobakterija. Kao rezultat fotosinteze, plinoviti kisik se oslobađa u okoliš. To je izuzetno važan proces za postojanje života na zemlji. Fotosinteza se može podijeliti u dvije kategorije kao što su kisikova i anoksigena fotosinteza na temelju stvaranja kisika. Ključna razlika između oksigene i anoksigene fotosinteze je u tome što oksigena fotosinteza stvara molekularni kisik tijekom sinteze šećera iz ugljičnog dioksida i vode, dok anoksigena fotosinteza ne stvara kisik.
Što je kisikova fotosinteza?
Energija sunčeve svjetlosti fotosintezom se pretvara u kemijsku energiju. Svjetlost hvataju zeleni pigmenti zvani klorofili koje posjeduju fotosintetski organizmi. Koristeći ovu apsorbiranu energiju, klorofilni reakcijski centri fotosustava se pobuđuju i otpuštaju elektrone koji sadrže visoku energiju. Ovi elektroni visoke energije teku kroz nekoliko prijenosnika elektrona i pretvaraju vodu i ugljični dioksid u glukozu i molekularni kisik. Pobuđeni elektroni putuju u necikličkom lancu i završavaju na NADPH. Zbog stvaranja molekularnog kisika, ovaj proces je poznat kao kisikova fotosinteza, a naziva se i neciklička fotofosforilacija.
Fotosinteza kisika ima dva fotosustava nazvana PS I i PS II. Ova dva fotosintetska aparata sadrže dva reakcijska centra P700 i P680. Nakon apsorpcije svjetlosti, reakcijski centar P680 postaje pobuđen i oslobađa elektrone visoke energije. Ti elektroni putuju kroz nekoliko prijenosnika elektrona i oslobađaju nešto energije te se predaju P700. P700 postaje pobuđen zbog ove energije i oslobađa elektrone visoke energije. Ovi elektroni ponovno prolaze kroz nekoliko nosača i konačno dospiju do terminalnog akceptora elektrona NADP+ i postaju redukcijska snaga NADPH. Molekula vode hidrolizira blizu PS II i donira elektrone i oslobađa molekularni kisik. Tijekom transportnog lanca elektrona stvara se pokretačka sila protona koja se koristi za sintezu ATP-a iz ADP-a.
Kisikova fotosinteza iznimno je važna jer je to proces koji je odgovoran za transformaciju Zemljine primitivne anoksigene atmosfere u atmosferu bogatu kisikom.
Slika 01: Fotosinteza kisikom
Što je anoksigena fotosinteza?
Anoksigena fotosinteza je proces u kojem se svjetlosna energija pretvara u kemijsku energiju bez stvaranja molekularnog kisika kao nusproizvoda. Ovaj proces se vidi u nekoliko skupina bakterija kao što su ljubičaste bakterije, zelene sumporne i nesumporne bakterije, heliobakterije i acidobakterije. Ove bakterijske skupine proizvode ATP bez stvaranja kisika. Voda se ne koristi kao početni donor elektrona u anoksigenskoj fotosintezi. Zbog toga se tijekom ovog procesa ne stvara kisik. Samo je jedan fotosustav uključen u anoksigenu fotosintezu. Stoga se elektroni transportiraju u cikličkom lancu i vraćaju u isti fotosustav. Stoga je anoksigena fotosinteza također poznata kao ciklička fotofosforilacija.
Anoksigena fotosinteza ovisi o bakterioklorofilima za razliku od klorofila koji se koriste u oksigenskoj fotosintezi. Ljubičaste bakterije posjeduju fotosustav I s reakcijskim centrom P870. Različiti akceptori elektrona kao što je bakteriofeofitin uključeni su u ovaj proces.
Slika 02: Anoksigena fotosinteza
Koja je razlika između oksigene i anoksigene fotosinteze?
Oksigena naspram anoksigene fotosinteze |
|
| Fotosinteza kisikom je proces koji pretvara svjetlosnu energiju u kemijsku energiju pomoću određenih fotoautotrofa stvaranjem molekularnog kisika. | Anoksigena fotosinteza je proces koji pretvara svjetlosnu energiju u kemijsku energiju pomoću određenih bakterija bez stvaranja molekularnog kisika. |
| Stvaranje kisika | |
| Kisik se oslobađa kao nusprodukt. | Kisik se ne oslobađa niti stvara. |
| Organizmi | |
| Fotosintezu kisika pokazuju cijanobakterije, alge i zelene biljke. | Anoksigenu fotosintezu uglavnom pokazuju ljubičaste bakterije, zelene sumporne i nesumporne bakterije, heliobakterije i acidobakterije. |
| Lanac prijenosa elektrona | |
| Elektroni putuju preko nekoliko prijenosnika elektrona. | Nastaje putem cikličkog fotosintetskog lanca elektrona. |
| Voda kao donor elektrona | |
| Voda se koristi kao početni donor elektrona. | Voda se ne koristi kao donor elektrona. |
| Photosystem | |
| Fotosustav I i II uključeni su u fotosintezu kisika | Fotosustav II nije prisutan u anoksigenskoj fotosintezi |
| Stvaranje NADPH (smanjenje snage) | |
| NADPH nastaje tijekom fotosinteze kisika. | NADPH se ne stvara jer elektroni kruže natrag u sustav. Stoga se snaga smanjenja dobiva iz drugih reakcija. |
Sažetak – kisikova naspram anoksigene fotosinteze
Fotosinteza je proces u kojem se fotosintetski organizmi pretvaraju svjetlosnu energiju u kemijsku. Može se dogoditi na dva načina: fotosinteza kisikom i fotosinteza kisikom. Fotosinteza kisikom je fotosintetski proces koji oslobađa molekularni kisik u atmosferu, a vidljiv je kod zelenih biljaka, aglaa i cijanobakterija koje posjeduju klorofil. Anoksigena fotosinteza je fotosintetski proces koji ne stvara molekularni kisik, a koriste ga određene skupine bakterija koje posjeduju bakterioklorofile. Dakle, razlika između oksigene i anoksigene fotosinteze uglavnom ovisi o stvaranju kisika.
