Dua kompleks protein membran multi-subunit utama berbeza dalam penyerapan panjang gelombangnya, di mana fotosistem I atau PS 1 menyerap panjang gelombang cahaya yang lebih panjang iaitu 700 nm manakala fotosistem II atau PS 2 menyerap panjang gelombang pendek 680 nm .
Kedua, setiap sistem fotografi diisi ulang oleh elektron, selepas kehilangan elektron, tetapi sumber berbeza di mana PS II mendapat elektron dari air manakala PS I memperoleh elektron dari PS II melalui rantai pengangkutan elektron.
Fotosistem terlibat dalam fotosintesis dan terdapat dalam membran thylakoid alga, cyanobacteria dan terutamanya dalam tumbuhan. Kita semua tahu bahawa tumbuh-tumbuhan dan organisme fotosintesis lain mengumpul tenaga solar yang disokong oleh molekul pigmen menyerap cahaya yang ada di dalam daun.
Tenaga solar yang diserap atau tenaga cahaya pada daun ditukar kepada tenaga kimia pada tahap pertama fotosintesis. Proses ini menjalani satu siri tindak balas kimia yang dikenali sebagai reaksi yang bergantung kepada cahaya.
Pigmen fotosintetik seperti klorofil a, klorofil b dan karotenoid hadir dalam membran thylakoid daripada kloroplas. Photosystem merupakan kompleks penuaian cahaya, yang terdiri daripada 300-400 klorofil, protein, dan pigmen lain. Pigmen-pewarna ini teruja selepas menyerap foton, dan kemudian satu daripada elektron dihidupkan ke orbital tenaga yang lebih tinggi.
Pigmen yang teruja melepaskan tenaga mereka kepada pigmen jiran oleh pemindahan tenaga resonans, dan ini adalah interaksi elektromagnetik langsung. Selanjutnya pula, pigmen jiran yang memindahkan tenaga kepada pigmen dan prosesnya berulang kali. Bersama-sama dengan molekul pigmen ini mengumpul tenaga dan melewati bahagian tengah sistem fotografi yang dikenali sebagai pusat tindak balas.
Walaupun kedua fotosistem dalam tindak balas cahaya yang bergantung pada nama mereka dalam siri ini, mereka telah ditemui, tetapi fotosistem II (PS II) pertama kali berada di laluan aliran elektron dan kemudian sistem fotografi I (PSI). Dalam kandungan ini, kami akan meneroka perbezaan antara kedua-dua jenis sistem fotografi dan penerangan ringkas tentangnya.
Carta Perbandingan
| Asas untuk Perbandingan | Photosystem I (PS I) | Photosystem II (PS II) |
|---|---|---|
| Makna | Photosystem I atau PS I menggunakan tenaga cahaya untuk menukar NADP + ke NADPH2. Ia melibatkan P700, klorofil dan pigmen lain. | Photosystem II atau PS II adalah kompleks protein yang menyerap tenaga cahaya, yang melibatkan P680, klorofil dan pigmen aksesori dan pemindahan elektron dari air ke plastoquinone dan dengan itu berfungsi dalam pemisahan molekul air dan menghasilkan proton (H +) dan O2. |
| Lokasi | Ia terletak di permukaan luar membran thylakoid. | Ia terletak di permukaan dalaman membran thylakoid. |
| Pusat fotocenter atau tindak balas | P700 adalah pusat foto. | P680 adalah pusat foto. |
| Menyerap panjang gelombang | Pigmen dalam fotosistem 1 menyerap panjang gelombang cahaya yang lebih panjang iaitu 700 nm (P700). | Pigmen dalam photosystem2 menyerap panjang gelombang cahaya yang lebih pendek iaitu 680 nm (P680). |
| Photophosphorylation | Sistem ini terlibat dalam photophosphorylation kedua-dua kitaran dan bukan kitaran. | Sistem ini terlibat dalam photophosphorylation kitaran. |
| Fotolisis | Tiada fotolisis berlaku. | Photolysis berlaku dalam sistem ini. |
| Pigmen | Photosystem I atau PS 1 mengandungi klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, dan karotenoid. | Photosystem II atau PS 2 mengandungi klorofil A-660, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, xanthophylls dan phycobilins. |
| Nisbah pigmen karotenoid klorofil | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Fungsi | Fungsi utama fotosistem I adalah dalam sintesis NADPH, di mana ia menerima elektron dari PS II. | Fungsi utama fotosistem II adalah dalam hidrolisis air dan sintesis ATP. |
| Komposisi Teras | PSI terdiri daripada dua subunit iaitu psaA dan psaB. | PS II terdiri daripada dua subunit yang terdiri daripada D1 dan D2. |
Definisi Photosystem I
Photosystem I atau PSI terletak di membran thylakoid dan merupakan kompleks protein multisubunit yang terdapat dalam tumbuhan hijau dan alga. Langkah awal pertama menjebak tenaga solar dan penukaran kemudian oleh pengangkutan elektron yang didorong cahaya. PS I adalah sistem di mana klorofil dan pigmen lain dapat dikumpulkan dan menyerap panjang gelombang cahaya pada 700nm. Ia adalah siri tindak balas, dan pusat tindak balas terdiri daripada klorofil a-700, dengan dua subunit iaitu psaA dan psaB.
Subunit PSI adalah lebih besar daripada subunit PS II. Sistem ini juga terdiri daripada klorofil a-670, klorofil a-680, klorofil a-695, klorofil b, dan karotenoid. Foton yang diserap dibawa ke pusat tindak balas dengan bantuan pigmen aksesori. Foton dibebaskan lagi oleh pusat tindak balas sebagai elektron tenaga tinggi, yang menjalani satu siri pembawa elektron dan akhirnya digunakan oleh NADP + reduktase. NADPH dihasilkan melalui enzim NADP + reduktase dari elektron tenaga tinggi tersebut. NADPH digunakan dalam kitaran Calvin.
Oleh itu, matlamat utama kompleks protein membran integral yang menggunakan tenaga cahaya untuk menghasilkan ATP dan NADPH. Photosystem I juga dikenali sebagai oksidoreductase plastocyanin-ferredoxin.
Definisi Photosystem II
Photosystem II atau PS II adalah membran-embedded-protein-complex, yang terdiri daripada lebih daripada 20 subunit dan sekitar 100 cofactors. Cahaya ini diserap oleh pigmen seperti karotenoid, klorofil, dan phycobilin di kawasan yang dikenali sebagai antena dan seterusnya tenaga teruja ini dipindahkan ke pusat tindak balas. Komponen utama adalah antena periferal yang terlibat dalam cahaya menyerap bersama dengan klorofil dan pigmen lain. Reaksi ini dilakukan di kompleks teras yang merupakan tapak untuk tindak balas rantai pemindahan elektron awal.
Seperti yang dibahas sebelum ini, PS II menyerap cahaya pada 680 nm, dan memasuki keadaan tenaga tinggi. P680 menyumbangkan elektron dan dipindahkan ke pheophytin, yang merupakan penerima elektron utama. Sebaik sahaja P680 kehilangan elektron dan mendapat caj positif, ia memerlukan elektron untuk penambahan yang dipenuhi dengan membelah molekul air.
Pengoksidaan air berlaku di pusat mangan atau cluster Mn4OxCa . Pusat mangan mengoksidakan dua molekul sekaligus, mengekstrak empat elektron dan menghasilkan molekul O2 dan melepaskan empat ion H +.
Terdapat pelbagai mekanisme yang bertentangan dengan proses di atas di PS II, walaupun proton dan elektron yang diekstrak dari air digunakan untuk mengurangkan NADP + dan dalam pengeluaran ATP. Photosystem II juga dikenali sebagai oksidoreductase air-plastoquinone dan dikatakan sebagai kompleks protein pertama dalam tindak balas cahaya.
Perbezaan Utama Antara Photosystem I dan Photosystem II
Memandangkan mata akan menunjukkan variasi antara sistem fotografi I dan fotosistem II:
- Photosystem I atau PS I dan Photosystem II atau PS II adalah kompleks pengantara protein, dan tujuan utama adalah menghasilkan tenaga (ATP dan NADPH2), yang digunakan dalam kitaran Calvin, PSI menggunakan tenaga cahaya untuk menukar NADP + ke NADPH2. Ia melibatkan P700, klorofil dan pigmen lain, manakala PS II adalah kompleks yang menyerap tenaga cahaya, yang melibatkan P680, klorofil dan pigmen aksesori dan pemindahan elektron dari air ke plastoquinone dan dengan itu berfungsi dalam pemisahan molekul air dan menghasilkan proton (H +) dan O2.
- Photosystem I terletak di permukaan luar membran thylakoid dan mengikat ke pusat tindak balas khas yang dikenali sebagai P700, manakala PS II terletak di permukaan dalaman membran thylakoid dan pusat reaksi dikenali sebagai P680.
- Pigmen dalam fotosistem 1 menyerap panjang gelombang cahaya yang lebih panjang iaitu 700 nm (P700), sebaliknya pigmen dalam photosystem2 menyerap panjang gelombang yang lebih pendek cahaya iaitu 680 nm (P680).
- Photophosphorylation dalam PS I terlibat dalam photophosphorylation kedua-dua kitaran dan bukan kitaran, dan PS II terlibat dalam kedua-dua photophosphorylation kitaran.
- Tiada fotolisis berlaku dalam PS I, walaupun ia berlaku fotosistem II.
- Photosystem I atau PS I mengandungi klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, dan karotenoid dalam nisbah 20-30: 1, manakala dalam Photosystem II atau PS 2 mengandungi klorofil A-660, klorofil A-670, klorofil A-680, klorofil A-695, klorofil A-700, klorofil B, xanthophylls dan phycobilins dalam nisbah 3-7: 1.
- Fungsi utama fotosistem I dalam sintesis NADPH, di mana ia menerima elektron dari PS II, dan fotosistem II berada dalam hidrolisis air dan sintesis ATP.
- Komposisi Teras dalam PSI terdiri daripada dua subunit iaitu psaA dan psaB, dan PS II terdiri daripada dua subunit yang terdiri daripada D1 dan D2.
Kesimpulannya
Jadi kita boleh mengatakan bahawa dalam fotosintesis tumbuhan merangkumi dua proses; tindakbalas yang bergantung kepada cahaya, dan tindak balas asimilasi karbon yang mengelirukan juga dikenali sebagai tindak balas gelap. Dalam tindak balas cahaya, pigmen fotosintetik dan klorofil menyerap cahaya dan ditukar kepada ATP dan NADPH (tenaga).
