Geração de Oxigênio (ou não): Oxygenic e fotossíntese anoxigênica

O objetivo da fotossíntese é a de aproveitar a energia da luz e usá-lo para mover elétrons através de uma cadeia de transporte de elétrons. transportadores de electrões são dispostas, por ordem crescente de electropositivity dentro de uma membrana. Através deste processo, uma força motriz de protões é criado que é usada para produzir o ATP.

compostos electronegative são melhores em doar elétrons do que os eletropositivos são. Como electropositivity aumenta, um composto torna-se melhor em elétrons aceitar.

Os compostos utilizados para transportar electrões incluem feofitina (clorofila sem o ião de magnésio (Mg²⁺) Centro), quinonas, citocromos, plastocyanins (cobre-contendo proteínas), proteínas não-heme de enxofre de ferro, ferredoxina e flavoproteínas.

Existem dois tipos principais de fotossíntese: oxygenic (O tipo que gera O₂) e anoxigênicas (Do tipo que não gera ó₂). Anoxigênicas fotossíntese é usado principalmente pelas bactérias roxas, o enxofre verde e nonsulfur bactérias, o heliobacteria eo acidobacteria. fotossíntese aeróbica é usado pelo cianobactérias, algas, e pelas plantas.

fotossíntese aeróbica

fotossíntese aeróbica ocorre em, entre outros, microrganismos eucarióticos como algas e em bactérias, tais como cyanobacteria- o mesmo mecanismo está a trabalhar em ambos. fluxo de elétrons acontece através de duas cadeias de transporte de elétrons diferentes que são connected- conjunto, estas cadeias de transporte de elétrons são chamados de esquema Z. As estrelas de cada cadeia são fotossistema I (PSI) e fotossistema II (PSII), cada reação clorofila contendo centros cercado por pigmentos de antena.

Não deixe que os nomes de enganá-lo, o fluxo de energia é de PSII para PSI.

A clorofila no PSI é chamado P700, e a clorofila em PSII é chamado P680, para os comprimentos de onda de luz que cada absorve de forma mais eficiente. Os passos envolvidos são aqui resumidas.

1. a energia da luz (um fóton de luz) é absorvida pelo PSII, P680 emocionante e transformando-a em um bom doador de elétrons que reduz o primeiro membro da cadeia de transporte de elétrons, feofitina.

2. PSII é normalmente muito electropositive e que seria apenas ficar reduzida a menos animado pela luz.

3. A água é dividida para gerar electrões usados ​​para reduzir P680 volta ao seu estado de repouso. Os protões (H⁺) A partir do ato de água para criar a força motriz de prótons, enquanto o oxigênio é liberado (dando a via seu nome).

4. Os elétrons viajam através de várias transportadoras de elétrons até reduzir, eventualmente, P700 no PSI. P700 já está oxidado, depois de ter absorvido a luz e doou um elétron para a próxima cadeia de transporte de elétrons.

5. Depois de passar através de uma série de transportadores de electrões, o último passo no processo é a redução de NADP⁺ a NADPH.

Além da produção de NADPH, funções de transporte de electrões para criar a força motriz de protões, que é usado pelo ATP sintase para gerar ATP.

Porque os elétrons não ciclo de volta para reduzir o doador de elétrons original, esta via é chamado Fotofosforilação não cíclico. Se as coisas são ideais e suficiente redução de energia (elétrons extra) está disponível, alguns dos elétrons que viajar de volta para reduzir P700 e no processo de adicionar a força motriz de prótons que gera ATP (ou fosforilação). Quando isso acontece, ele é chamado fotofosforilação cíclico.

A coisa legal sobre micróbios é quão resistente são a condições atenuantes. Por exemplo, quando é bloqueado FSII, alguns fototróficos oxigênicos pode usar fotofosforilação cíclico com PSI sozinho de uma forma semelhante à forma como fototróficos anoxigênicas fazê-lo. Em vez de água de oxidação, eles usam tanto H₂S ou H₂ como o doador de electrões para proporcionar o poder redutor (os electrões) para o CO₂ fixação.

fotossíntese anoxigênica

Muitos dos passos em anoxigênicas fotossíntese são os mesmos que os para a fotossíntese oxigênica (ver a secção anterior). Por exemplo, luz excita os pigmentos fotossintéticos, levando-os a doar electrões à cadeia de transporte de electrões e o ATP é novamente gerada a partir da força motriz de protões criado por transporte de electrões.

Aqui estão as principais maneiras que anoxigênicas fotossíntese difere da fotossíntese aeróbica:

• O oxigênio não é liberado porque P680 de PSII não está presente. A água é também electropositivo para agir como o doador de electrões para o fotossistema.

• Dependendo das espécies, o centro de reacção pode consistir de clorofila, bacterioclorofila, ou outros pigmentos semelhantes. O centro de reação em bactérias púrpuras é chamado P870.

• Alguns dos transportadores ao longo da cadeia de electrões são diferentes, incluindo bacteriofeofitina, que é bacterioclorofila sem o seu Mg²⁺ íon.

• ciclo de elétrons de volta para reduzir P870, pelo que esta é uma cadeia de transporte de elétrons cíclico que leva a geração de ATP através Fotofosforilação cíclica.

• Ao contrário da fotossíntese aeróbica, onde NADPH é o receptor de elétrons terminal, sem NADPH é feito porque os elétrons estão de bicicleta de volta para o sistema.

Sem NADPH, as células têm de chegar a uma outra maneira de gerar o poder redutor necessário para conduzir o ciclo de Calvin para a fixação de carbono. Isto é conseguido através de oxidação de coisas como compostos inorgânicos. Os elétrons doados são adicionados a piscina quinona (bactérias roxas) ou doados às proteínas de ferro-enxofre (o enxofre verde e nonsulfur bactérias, eo heliobacteria).

Quando o aceitador de electrões não é suficientemente electronegativo (como no caso de quinona), seguida fluxo de elétrons reversa é necessário para obter o poder redutor necessário. fluxo de elétrons inversa usa a força de prótons motivo para empurrar os elétrons para reduzir NADP⁺. Este mecanismo é usado com freqüência em outras situações, onde várias voltas do ciclo de transporte de elétrons são necessários para gerar energia suficiente para reduzir uma molécula de NAD⁺ ou NADP⁺.

Em alguns fototróficas, tanto ATP e poder redutor (ou seja doadores de elétrons, como NADH ou NADPH) são produzidos a partir de reações leves, enquanto que em outros (como as bactérias roxas) a reação luz produzindo ATP, mas reduzindo o poder tem de ser obtido em reacções separadas (como compostos oxidantes inorgânicos).