Principal diferença - fotossistema 1 vs 2

O fotossistema I (PS I) e o fotossistema II (PS II) são dois complexos de membrana-proteína com várias subunidades envolvidos na fotossíntese oxigenada. A clorofila é o pigmento envolvido na captura da energia da luz. PS 1 contém clorofila B, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700 e carotenóides. A clorofila A-700 é o centro de reação ativo de PS 1. PS 2 contém clorofila B, clorofila A-660, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, ficobilinas e xantofilas. A clorofila A-680 é o centro de reação ativo do fotossistema 2. O principal diferença entre o fotossistema 1 e 2 é que PS I absorve comprimentos de onda mais longos de luz (> 680 nm) enquanto que PS II absorve comprimentos de onda de luz mais curtos (<680 nm).

Este artigo examina,

1. O que é o fotossistema 1 - Definição, características, função 2. O que é o fotossistema 2 - Definição, características, função 3. Qual é a diferença entre o fotossistema 1 e 2

O que é o Photosystem 1

PS I é a coleção de pigmentos de clorofila, absorvendo principalmente o comprimento de onda da luz a 700 nm. O estágio final da reação de luz é catalisado por PS I. O centro de reação de PS I consiste em clorofila A-700. O núcleo do PS I é composto pelas subunidades psaA e psaB. As subunidades centrais do PS I são maiores do que as subunidades centrais do PS II. PS I é composto de clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B e carotenóides. Os fótons da luz são absorvidos por pigmentos acessórios e passados ​​para o centro de reação. O próprio centro de reação é capaz de absorver fótons. A energia dos fótons absorvidos é liberada do centro de reação na forma de elétrons de alta energia. Esses elétrons são transferidos através de uma série de portadores de elétrons e finalmente captados pelo NADP⁺ redutase. A enzima NADP + redutase produz NADPH a partir desses elétrons. Um diagrama esquemático de um fotossistema é mostrado na figura 1.

Figura 1: Um fotossistema 1 - Luz solar, 2 - Pigmentos, 3 - Centro de reação, 4 - fluxo de elétrons de alta energia, 5 - fotossistema

O que é o Photosystem 2

PS II é a coleção de pigmentos de clorofila, absorvendo principalmente o comprimento de onda da luz a 680 nm. O primeiro estágio da reação de luz é catalisado por PS II. O centro de reação do PS II consiste em clorofila A-680. PS II é uma proteína de membrana integral, que consiste em um núcleo formado pelas subunidades D1 e D2. O PS II consiste em muitas outras proteínas e pigmentos arranjados no fotossistema. Os pigmentos são clorofila A-660, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B e ficobilinas e xantofilas. O PS II obtém energia absorvendo fótons ou pigmentos acessórios associados no complexo da antena. Elétrons de alta energia são gerados a partir da energia dos fótons absorvidos. Esses elétrons são passados ​​por uma cadeia de transporte de elétrons. Durante a cadeia de transporte de elétrons, o PS II passa os elétrons para a plastoquinona (PQ), que carrega os elétrons para o complexo do citocromo bf. No PS II, a fotólise da água ocorre para repor os elétrons liberados do PS II. Para cada molécula de água hidrolisada, duas moléculas de PQH2 são formadas. A reação geral em PS II é mostrada abaixo.

2PQ (Plastoquinona) + 2H₂O → O2 + 2PQH₂ (Plastoquinol)

Figura 2: Fotossistema 2

Diferença entre fotossistema 1 e 2

Localização

Fotossistema 1: O fotossistema 1 está localizado na superfície externa da membrana tilacóide.

Fotossistema 2: O fotossistema 2 está localizado na superfície interna da membrana tilacóide.

Fotocentro

Fotossistema 1: O fotocentro do fotossistema 1 é o P700.

Fotossistema 2: O fotocentro do fotossistema 2 é o P680.

Absorvente de comprimento de onda

Fotossistema 1: Os pigmentos absorvem comprimentos de onda mais longos de luz (> 680 nm).

Fotossistema 2: Os pigmentos absorvem comprimentos de onda de luz mais curtos (<680 nm).

Fotofosforilação

Fotossistema 1: O fotossistema 1 está envolvido na fotofosforilação cíclica e não cíclica.

Fotossistema 2: o fotossistema 2 está envolvido apenas na fotofosforilação cíclica.

Fotólise

Fotossistema 1: Nenhuma fotólise de água ocorre no fotossistema 1.

Fotossistema 2: A fotólise da água ocorre no fotossistema 2.

Função principal

Fotossistema 1: A principal função do fotossistema 1 é a síntese de NADPH.

Fotossistema 2: A principal função do fotossistema 2 é a síntese de ATP e a hidrólise da água.

Substituição de elétrons

Fotossistema 1: Os elétrons de alta energia liberados são substituídos pela energia de liberação da fotólise.

Fotossistema 2: Os elétrons de alta energia liberados são substituídos pelos elétrons liberados do fotossistema II.

Pigmentos

Fotossistema 1: PS 1 contém clorofila B, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700 e carotenóides.

Fotossistema 2: PS 2 contém clorofila B, clorofila A-660, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, ficobilinas e xantofilas.

Composição do núcleo

Fotossistema 1: O núcleo do PS I é composto pelas subunidades psaA e psaB.

Fotossistema 2: O núcleo do PS II é composto pelas subunidades D1 e D2.

Conclusão

PS I e PS II são os dois fotossistemas que conduzem a reação à luz da fotossíntese. O primeiro estágio da reação de luz ocorre em PS II, enquanto o estágio final da reação de luz ocorre em PS I. Cada um dos dois fotossistemas é composto de uma coleção de proteínas e pigmentos. As clorofilas são os principais pigmentos encontrados nos fotossistemas. O centro de reação de PS I consiste em clorofila A-700 e o centro de reação de PS II consiste em clorofila A-680. Além das clorofilas, os carotenóides também estão presentes nos fotossistemas. O núcleo do PS I é constituído por grandes subunidades das proteínas psaA e psaB. O núcleo do PS II é composto de subunidades comparativamente pequenas de D1 e D2. As moléculas de água são hidrolisadas no PS II para substituir os elétrons de liberação de cada um dos dois fotossistemas. Elétrons liberados de PS I são usados ​​por NADP + redutase, produzindo NADPH. No entanto, a principal diferença entre o fotossistema 1 e 2 são os comprimentos de onda da luz solar, que são absorvidos por cada um dos centros de reação dos fotossistemas.

Referência: 1. Caffarri, Stefano, Tania Tibiletti, Robert C. Jennings e Stefano Santabarbara. “Uma comparação entre a arquitetura e funcionamento do fotossistema I e o fotossistema II.” Current Protein & Peptide Science. Bentham Science Publishers, junho de 2014. Web. 17 de abril de 2017.

Cortesia da imagem: 1. “Schema-photosysteme” Por –Pinpin 19:24, 24 de maio de 2006 (UTC) - Trabalho próprio, feito com inkscape (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Photosystem-II 2AXT” Por Neveu, Curtis (C31004) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia