تفاوت اصلی بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 این است که فتوسیستم 1 دارای یک مرکز واکنش متشکل از کلروفیل مولکولی P700 است که نور را در طول موج 700 نانومتر جذب می کند. از سوی دیگر، فتوسیستم II دارای یک مرکز واکنش متشکل از کلروفیل یک مولکول P680 است که نور را در طول موج 680 نانومتر جذب می کند.
فتوسیستم ها مجموعه ای از مولکول های کلروفیل، مولکول های رنگدانه کمکی، پروتئین ها و ترکیبات آلی کوچک هستند. دو فتوسیستم اصلی وجود دارد. فتوسیستم I (PS I) و فتوسیستم II (PS II)، موجود در غشاهای تیلاکوئید کلروپلاست در گیاهان.هر دو واکنش نوری فتوسنتز را انجام می دهند. بر این اساس، گیاهان اساساً به هر دو این فتوسیستم نیاز دارند. به این دلیل است که الکترون های جداکننده از آب به انرژی بیشتری نسبت به فتوسیستم فعال شده با نور من نیاز دارند. در نتیجه، فتوسیستم II می‌تواند نور با طول موج کوتاه‌تر (انرژی بالاتر) و پیوندهای پشت سر هم با PS I را جذب کند و جریان الکترون غیر حلقوی را امکان‌پذیر کند.
فتوسیستم 1 چیست؟
فتوسیستم I (PS I) یکی از دو فتوسیستم است که در واکنش نوری فتوسنتز در گیاهان و جلبک ها نقش دارد. فتوسیستم من قبل از فتوسیستم II کشف کردم. برخلاف PS II، PS I حاوی کلروفیل a بیشتری نسبت به کلروفیل b است. همچنین، PS I در سطح خارجی غشاهای تیلاکوئید وجود دارد و به راحتی نسبت به PS II قابل مشاهده است. علاوه بر این، PS I در فسفوریلاسیون حلقوی شرکت می کند و NADPH تولید می کند.
علاوه بر این، دو بخش اصلی در یک فتوسیستم وجود دارد مانند یک مجتمع آنتن (مجموعه جمع‌آوری نور از مولکول‌های رنگدانه) و یک مرکز واکنش.حدود 200 تا 300 مولکول رنگدانه در یک مجتمع برداشت نور وجود دارد. مولکول‌های رنگدانه‌ای مختلف در فتوسیستم یافت می‌شوند تا نور را جمع‌آوری کرده و از یکی به دیگری منتقل کنند و در نهایت یک مولکول مرکز واکنش را به کلروفیل تخصصی تحویل دهند. فتوسیستم I یک مرکز واکنش دارد که از کلروفیل یک مولکول P700 تشکیل شده است. قادر به جذب نور در طول موج 700 نانومتر است.
شکل 01: واکنش نوری فتوسنتز
وقتی کمپلکس جمع‌آوری نور PS I انرژی را جذب می‌کند و به مرکز واکنش خود می‌سپارد، کلروفیل یک مولکول در مرکز واکنش الکترون‌های با انرژی بالا را برانگیخته و آزاد می‌کند. این مولکول های پرانرژی از طریق حامل های الکترون می روند و در عین حال انرژی خود را آزاد می کنند. در نهایت به مرکز واکنش PS II می آیند.وقتی الکترون ها از طریق زنجیره انتقال الکترون حرکت می کنند، NADPH تولید می کند.
Photosystem 2 چیست؟
Photosystem II یا PS II دومین فتوسیستم است که شامل فتوسنتز وابسته به نور است. این شامل یک مرکز واکنش متشکل از کلروفیل یک مولکول P680 است. PS II نور را در طول موج 680 نانومتر جذب می کند. علاوه بر این، حاوی رنگدانه های کلروفیل b بیشتری نسبت به کلروفیل a است. PS II در سطوح داخلی غشاهای تیلاکوئید وجود دارد. PS II مهم است زیرا فتولیز آب در ارتباط با آن رخ می دهد. علاوه بر این، فتولیز اکسیژن مولکولی تولید می کند که ما تنفس می کنیم. از این رو، مانند PS I، PS II نیز برای همه موجودات زنده بسیار مهم است.
مولکول های رنگدانه انرژی نور را جذب کرده و به مولکول های کلروفیل P 680 در مرکز واکنش PS II منتقل می کنند. از این رو، هنگامی که P680 انرژی دریافت می کند، هیجان زده می شود و مولکول های انرژی بالا را آزاد می کند. در نتیجه، مولکول‌های گیرنده الکترون اولیه این الکترون‌ها را انتخاب می‌کنند و در نهایت از طریق یک سری مولکول‌های حامل مانند سیتوکروم به PS I می‌سپارند.
شکل 02: Photosystem II
وقتی الکترون ها از طریق حامل های الکترونی با سطوح انرژی پایین منتقل می شوند، بخشی از انرژی آزاد شده در سنتز ATP از ADP از طریق فرآیندی به نام فسفوریلاسیون استفاده می شود. در همان زمان، انرژی نور، مولکول های آب را از طریق فتولیز شکافته می کند. فتولیز 4 مولکول آب، 2 مولکول اکسیژن، 4 پروتون و 4 الکترون تولید می کند. این الکترون های تولید شده جایگزین الکترون های از دست رفته از کلروفیل یک مولکول PS I می شوند. در نهایت، اکسیژن مولکولی به عنوان یک محصول جانبی فوتولیز تکامل می یابد.
شباهت‌های بین Photosystem 1 و Photosystem 2 چیست؟
- هر دو PS I و PS II در واکنش های وابسته به نور فتوسنتز شرکت می کنند. آنها به همان اندازه در فتوسنتز مهم هستند.
- آنها دو بخش عمده مانند مجتمع آنتن و مرکز واکنش دارند.
- علاوه بر این، آنها حاوی رنگدانه های فتوسنتزی هستند که می توانند طول موج های مختلف نور خورشید را جذب کنند.
- همچنین، هر دو روی غشای تیلاکوئید گرانای کلروپلاست وجود دارند.
- علاوه بر این، مرکز واکنش هر فتوسیستم شامل یک مولکول کلروفیل است.
تفاوت بین Photosystem 1 و Photosystem 2 چیست؟
فتوسیستم I دارای یک مولکول کلروفیل P700 در مرکز واکنش خود است در حالی که فتوسیستم II دارای یک مولکول کلروفیل P680 در مرکز واکنش خود است. بنابراین، PS I نور را در طول موج 700 نانومتر جذب می کند در حالی که PS II نور را در طول موج 680 نانومتر جذب می کند. بنابراین، می‌توانیم این را به عنوان تفاوت اصلی بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 در نظر بگیریم. هر دو فتوسیستم در واکنش وابسته به نور فتوسنتز شرکت می‌کنند. با این حال، PS I در فسفوریلاسیون حلقوی دخالت دارد در حالی که PS II در فسفوریلاسیون غیرحلقه ای دخالت دارد.بنابراین، بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 نیز تفاوت وجود دارد.
علاوه بر این، یک تفاوت دیگر بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 این است که PS I سرشار از رنگدانه های کلروفیل a است در حالی که PS II غنی از رنگدانه های کلروفیل b است. همچنین، یک تفاوت مهم بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2، فرآیند فوتولیز است. فتولیز در PS II اتفاق می افتد در حالی که در PS I رخ نمی دهد. به طور مشابه، مولکول اکسیژن از PS II تکامل می یابد در حالی که در PS I رخ نمی دهد. علاوه بر این، فتوسیستم I در سطح بیرونی غشاهای تیلاکوئید وجود دارد در حالی که فتوسیستم II وجود دارد. در سطح داخلی غشاهای تیلاکوئید. بنابراین، این نیز تفاوت معناداری بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 است.
اینفوگرافیک زیر درباره تفاوت بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 اطلاعات بیشتری در مورد این تفاوت ها ارائه می دهد.
خلاصه - Photosystem 1 در مقابل Photosystem 2
فتوسیستم I و فتوسیستم II دو فتوسیستم اصلی هستند که واکنش‌های وابسته به نور فتوسنتز را در گیاهان انجام می‌دهند. PS I در فسفوریلاسیون حلقوی دخیل است در حالی که PS II در فسفوریلاسیون غیر حلقوی دخیل است. مرکز واکنش PS I حاوی کلروفیل یک مولکول P700 است در حالی که مرکز واکنش PS II حاوی کلروفیل یک مولکول P680 است. بر این اساس، PS I نور را در طول موج 700 نانومتر جذب می کند در حالی که PS II نور را در طول موج 680 نانومتر جذب می کند. فتولیز آب و تولید اکسیژن مولکولی در ارتباط با PS II رخ می دهد در حالی که این دو رویداد در PS I رخ نمی دهند. بنابراین، این خلاصه ای از تفاوت بین فتوسیستم 1 و فتوسیستم 2 است.
