Principal diferença - fotofosforilação cíclica vs não cíclica

Durante a reação de luz da fotossíntese, os elétrons de alta energia são produzidos pela captura da energia da luz pelos fotossistemas. Esses elétrons de alta energia são expelidos dos fotossistemas e passam por uma série de complexos moleculares conhecidos como sistema de transporte de elétrons (ETS), sintetizando ATP. Este processo é denominado fotofosforilação. Os dois tipos de fotofosforilação são fosforilação cíclica e não cíclica. A fotofosforilação cíclica ocorre durante a fotossíntese anoxigênica, enquanto a fotofosforilação não cíclica ocorre na fotossíntese oxigenada. o principal diferença entre fotofosforilação cíclica e não cíclica é que na fotofosforilação cíclica, os elétrons se movem em um padrão circular, enquanto, na fotofosforilação não cíclica, os elétrons se movem em um padrão linear.

Principais áreas cobertas

1. O que é fotofosforilação cíclica - Definição, Mecanismo, Significância 2. O que é fotofosforilação não cíclica - Definição, Mecanismo, Significância 3. Quais são as semelhanças entre a fotofosforilação cíclica e não cíclica - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre fotofosforilação cíclica e não cíclica - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Fotofosforilação Cíclica, Sistema de Transporte de Elétrons (ETS), NADP, Fotofosforilação Não Cíclica, Oxigênio, PS I, PS II

O que é fotofosforilação cíclica

Fotofosforilação cíclica refere-se à síntese de ATP durante a reação de luz da fotossíntese, acoplando-se a uma passagem cíclica de elétrons de e para o fotossistema I (P700). Assim, apenas um único tipo de fotossistema está envolvido na fotofosforilação cíclica. Os elétrons de alta energia expelidos passam pelo ETS e retornam ao P700. Portanto, NADP⁺ não é usado como o aceptor final de elétrons. Como o fotossistema II não é usado durante a fotofosforilação cíclica, nenhum oxigênio é produzido na fotofosforilação cíclica. A fotofosforilação cíclica é mostrada na figura 1.

Figura 1: Fotofosforilação cíclica

Geralmente, a fotofosforilação cíclica ocorre em bactérias fotossintéticas, como enxofre verde e bactérias sem enxofre, bactérias roxas, heliobactérias e acidobactérias. Quando o suprimento de ATP cai e sob altas concentrações de NADPH, os cloroplastos também mudam para fotofosforilação cíclica.

O que é fotofosforilação não cíclica

Fotofosforilação não cíclica refere-se à síntese de ATP durante a reação de luz da fotossíntese, onde um doador de elétrons é necessário e o oxigênio é produzido como um subproduto. Tanto o fotossistema I (P700) quanto o fotossistema II (P680) são usados ​​na fotofosforilação não cíclica. Os elétrons de alta energia expelidos do P680 passam pelo ETS e retornam ao P700. No P700, esses elétrons são absorvidos pelo NADP⁺, produzindo NADPH. Em P680, ocorre fotólise, dividindo a água para substituir os elétrons liberados de P680. Durante esse processo, o oxigênio é produzido como subproduto. A fotofosforilação não cíclica é mostrada na figura 2.

Figura 2: Fotofosforilação não cíclica

Geralmente, a fotofosforilação não cíclica ocorre em plantas, algas e cianobactérias. Durante a fotofosforilação não cíclica, tanto ATP quanto NADPH são produzidos.

Semelhanças entre fotofosforilação cíclica e não cíclica

Diferença entre fotofosforilação cíclica e não cíclica

Definição

Fotofosforilação cíclica: Fotofosforilação cíclica refere-se à síntese de ATP durante a reação de luz da fotossíntese, acoplando-se a uma passagem cíclica de elétrons de e para P700.

Fotofosforilação não cíclica: Fotofosforilação não cíclica refere-se à síntese de ATP durante a reação de luz da fotossíntese na qual um doador de elétrons é necessário e o oxigênio é produzido como um subproduto.

Ocorrência

Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação cíclica ocorre em cloroplastos isolados e bactérias fotossintéticas.

Fotofosforilação não cíclica: A fotofosforilação não cíclica ocorre em plantas, algas e cianobactérias.

Tipo de fotossíntese

Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação cíclica ocorre na fotossíntese anoxigênica.

Fotofosforilação não cíclica: A fotofosforilação não cíclica ocorre na fotossíntese oxigenada.

Movimento Eletrônico

Fotofosforilação cíclica: Os elétrons se movem em um padrão cíclico na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: Os elétrons se movem em um padrão linear na fotofosforilação não cíclica.

Fotossistemas

Fotofosforilação cíclica: Apenas o fotossistema I está envolvido na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: Ambos os fotossistemas I e II estão envolvidos na fotofosforilação não cíclica.

Elétrons expulsos pela primeira vez de

Fotofosforilação cíclica: Os elétrons são expelidos primeiro do centro de reação de PS I na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: Os elétrons são expelidos primeiro do centro de reação de PS II na fotofosforilação não cíclica.

Destino dos Elétrons

Fotofosforilação cíclica: Os elétrons retornam ao P700 após passarem pelo ETS na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: Os elétrons retornam ao centro de reação de P680 e são aceitos pelo NADP⁺ em fotofosforilação não cíclica.

Aceitador Final de Elétrons

Fotofosforilação cíclica: O aceptor final de elétrons da fotofosforilação cíclica é o P700.

Fotofosforilação não cíclica: O aceptor de elétrons final da fotofosforilação não cíclica é o NADP⁺.

Fotólise

Fotofosforilação cíclica: A fotólise não ocorre na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: A fotólise ocorre na fotofosforilação não cíclica.

Oxigênio

Fotofosforilação cíclica: O oxigênio não é produzido na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: O oxigênio é produzido na fotofosforilação não cíclica.

Resultado

Fotofosforilação cíclica: Apenas ATP é produzido na fotofosforilação cíclica.

Fotofosforilação não cíclica: Tanto o ATP quanto as coenzimas reduzidas são produzidos na fotofosforilação não cíclica.

Efeito de Luz

Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação cíclica ocorre sob baixa intensidade de luz.

Fotofosforilação não cíclica: A fotofosforilação não cíclica ocorre sob maior intensidade de luz.

Anaeróbico / Aeróbico

Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação cíclica ocorre principalmente em condições anaeróbias.

Fotofosforilação não cíclica: A fotofosforilação não cíclica ocorre principalmente em condições aeróbias.

Inibição

Fotofosforilação cíclica: A fotofosforilação cíclica não pode ser inibida pelo Diuron.

Fotofosforilação não cíclica: A fotofosforilação não cíclica é inibida pelo Diuron.

Conclusão

Fotofosforilação cíclica e não cíclica são os dois mecanismos de fotofosforilação que ocorrem durante a reação de luz da fotossíntese. A fotofosforilação cíclica ocorre em bactérias fotossintéticas durante a fotossíntese anoxigênica. A fotofosforilação não cíclica ocorre em plantas, algas e cianobactérias durante a fotossíntese oxigenada. Os elétrons se movem em um ciclo durante a fotofosforilação cíclica, embora não sejam reciclados na fotofosforilação não cíclica. A principal diferença entre a fotofosforilação cíclica e não cíclica é o movimento dos elétrons.

Referência:

1. “Fluxo de elétrons cíclico vs. não cíclico”. Mandeville High School, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Membrana de Thylakoid 3” Por Somepics - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. “Fotofosforilação Cíclica” Por David Berard - Trabalho próprio (CC0) via Commons Wikimedia