Los dos complejos de proteínas de membrana de múltiples subunidades principales difieren en su longitud de onda de absorción, donde el fotosistema I o PS 1 absorbe la longitud de onda más larga de la luz, que es 700 nm, mientras que el fotosistema II o PS 2 absorbe la longitud de onda más corta de la luz 680 nm .
En segundo lugar, cada fotosistema se repone por los electrones, después de la pérdida de un electrón, pero las fuentes son diferentes donde PS II obtiene electrones del agua, mientras que PS I gana electrones del PS II a través de una cadena de transporte de electrones.
Los fotosistemas están involucrados en la fotosíntesis y se encuentran en las membranas tilacoides de algas, cianobacterias y principalmente en plantas. Todos sabemos que las plantas y otros organismos fotosintéticos recogen energía solar que es apoyada por las moléculas de pigmento absorbentes de luz presentes en las hojas.
La energía solar absorbida o la energía de la luz en las hojas se convierte en energía química en la primera etapa de la fotosíntesis. Este proceso sufre una serie de reacciones químicas conocidas como reacciones dependientes de la luz.
Los pigmentos fotosintéticos como la clorofila a, la clorofila b y los carotenoides están presentes en las membranas tilacoides del cloroplasto. El fotosistema constituye los complejos de captación de luz, que consta de 300-400 clorofilas, proteínas y otros pigmentos. Estos pigmentos se excitan después de absorber el fotón, y luego uno de los electrones se cambia a un orbital de mayor energía.
El pigmento excitado pasa su energía al pigmento vecino mediante la transferencia de energía de resonancia, y esta es la interacción electromagnética directa. Además, a su vez, el pigmento vecino transfiere energía al pigmento y el proceso se repite varias veces. Juntas, estas moléculas de pigmento recogen su energía y pasan hacia la parte central del fotosistema conocido como centro de reacción.
Aunque los dos fotosistemas en las reacciones dependientes de la luz obtuvieron su nombre en la serie, fueron descubiertos, pero el fotosistema II (PS II) viene primero en el camino del flujo de electrones y luego el fotosistema I (PSI). En este contenido, exploraremos la diferencia entre los dos tipos de fotosistema pf y una breve descripción de ellos.
Cuadro comparativo
| Bases para la comparación | Fotosistema I (PS I) | Fotosistema II (PS II) |
|---|---|---|
| Sentido | Photosystem I o PS I usa energía de luz para convertir NADP + a NADPH2. Involucra al P700, clorofila y otros pigmentos. | Photosystem II o PS II es el complejo de proteínas que absorbe la energía de la luz, involucrando P680, clorofila y pigmentos accesorios y transfiere electrones del agua a la plastoquinona y, por lo tanto, trabaja en la disociación de las moléculas de agua y produce protones (H +) y O2. |
| Ubicación | Se encuentra en la superficie externa de la membrana tilacoidea. | Se encuentra en la superficie interna de la membrana tilacoidea. |
| Fotocentro o centro de reacción | P700 es el centro fotográfico. | P680 es el centro fotográfico. |
| Longitud de onda absorbente | Los pigmentos en el fotosistema 1 absorben longitudes de onda más largas de luz que es de 700 nm (P700). | Los pigmentos en el fotosistema2 absorben longitudes de onda más cortas de luz que es de 680 nm (P680). |
| Fotofosforilación | Este sistema está involucrado tanto en la fotofosforilación cíclica como no cíclica. | Este sistema está involucrado en la fotofosforilación cíclica. |
| Fotólisis | No se produce fotólisis. | La fotólisis ocurre en este sistema. |
| Pigmentos | Photosystem I o PS 1 contiene clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B y carotenoides. | Photosystem II o PS 2 contiene clorofila A-660, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B, xantofilas y ficobilinas. |
| La relación de los pigmentos carotenoides clorofila | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Función | La función principal del fotosistema I está en la síntesis de NADPH, donde recibe los electrones de PS II. | La función principal del fotosistema II está en la hidrólisis del agua y la síntesis de ATP. |
| Composición central | El PSI está compuesto por dos subunidades que son psaA y psaB. | El PS II está compuesto por dos subunidades formadas por D1 y D2. |
Definición del fotosistema I
El fotosistema I o PSI se encuentra en la membrana del tilacoide y es un complejo de proteínas multisubunidad que se encuentra en las plantas verdes y las algas. El primer paso inicial de atrapar energía solar y luego la conversión mediante transporte de electrones impulsado por la luz. PS I es el sistema donde la clorofila y otros pigmentos se recogen y absorben la longitud de onda de la luz a 700 nm. Es la serie de reacción, y el centro de reacción está compuesto de clorofila a-700, con las dos subunidades, a saber, psaA y psaB.
Las subunidades de PSI son más grandes que las subunidades PS II. Este sistema también consta de clorofila a-670, clorofila a-680, clorofila a-695, clorofila b y carotenoides. Los fotones absorbidos se llevan al centro de reacción con la ayuda de los pigmentos accesorios. El centro de reacción libera aún más los fotones como electrones de alta energía, que se someten a una serie de portadores de electrones y finalmente son utilizados por la NADP + reductasa. El NADPH se produce a través de la enzima NADP + reductasa a partir de electrones de alta energía. NADPH se usa en el ciclo de Calvin.
Por lo tanto, el objetivo principal del complejo integral de proteínas de membrana que utiliza energía lumínica para producir ATP y NADPH. El fotosistema I también se conoce como plastocianina-ferredoxina oxidorreductasa.
Definición del fotosistema II
Photosystem II o PS II es el complejo de proteínas embebidas en la membrana, que consta de más de 20 subunidades y alrededor de 100 cofactores. La luz es absorbida por los pigmentos como los carotenoides, la clorofila y la ficobilina en la región conocida como antenas y, además, esta energía excitada se transfiere al centro de reacción. El componente principal son las antenas periféricas que participan en la luz absorbente junto con la clorofila y otros pigmentos. Esta reacción se realiza en el complejo central que es el sitio para las reacciones iniciales en cadena de transferencia de electrones.
Como se discutió anteriormente, la PS II absorbe la luz a 680 nm y entra en estado de alta energía. El P680 dona un electrón y se transfiere a la feofitina, que es el principal receptor de electrones. Tan pronto como el P680 pierde un electrón y gana una carga positiva, necesita un electrón para la reposición que se cumple mediante la división de las moléculas de agua.
La oxidación del agua ocurre en el centro de manganeso o en el grupo Mn4OxCa . El centro de manganeso oxida dos moléculas a la vez, extrayendo cuatro electrones y produciendo así una molécula de O2 y liberando cuatro iones H +.
Existen varios mecanismos contradictorios del proceso anterior en PS II, aunque los protones y electrones extraídos del agua se utilizan para reducir NADP + y en la producción de ATP. El fotosistema II también se conoce como oxidorreductasa de plastoquinona-agua y se dice que es el primer complejo proteico en la reacción a la luz.
Diferencias clave entre el fotosistema I y el fotosistema II
Los puntos dados exhibirán la variación entre el fotosistema I y el fotosistema II:
- Photosystem I o PS I y Photosystem II o PS II son el complejo mediado por proteínas, y el objetivo principal es producir energía (ATP y NADPH2), que se utiliza en el ciclo de Calvin, el PSI usa energía de la luz para convertir NADP + en NADPH2. Involucra al P700, clorofila y otros pigmentos, mientras que PS II es el complejo que absorbe la energía de la luz, involucra a P680, clorofila y pigmentos accesorios y transfiere electrones del agua a la plastoquinona y, por lo tanto, trabaja en la disociación de las moléculas de agua y produce protones (H +) y O2
- El fotosistema I está ubicado en la superficie externa de la membrana de tilacoides y está unido al centro de reacción especial conocido como P700, mientras que PS II está ubicado en la superficie interna de la membrana de tilacoides y el centro de reacción se conoce como P680.
- Los pigmentos en el fotosistema 1 absorben longitudes de onda más largas de luz que es 700 nm (P700), por otro lado, los pigmentos en el fotosistema 2 absorben longitudes de onda más cortas de luz que es 680 nm (P680).
- La fotofosforilación en PS I está involucrada tanto en fotofosforilación cíclica como no cíclica, y PS II está involucrada en ambas fotofosforilación cíclica.
- No se produce fotólisis en PS I, aunque ocurre el fotosistema II.
- Photosystem I o PS I contiene clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B y carotenoides en la proporción de 20-30: 1, mientras que en Photosystem II o PS 2 contiene clorofila A-660, clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B, xantofilas y ficobilinas en la proporción de 3-7: 1.
- La función principal del fotosistema I en la síntesis de NADPH, donde recibe los electrones de PS II, y el fotosistema II está en la hidrólisis del agua y la síntesis de ATP.
- La composición principal en la PSI está compuesta por dos subunidades que son psaA y psaB, y la PS II está compuesta por dos subunidades formadas por D1 y D2.
Conclusión
Entonces podemos decir que en las plantas la fotosíntesis abarca dos procesos; las reacciones dependientes de la luz y la reacción de asimilación de carbono que también se conoce como reacciones oscuras. En las reacciones a la luz, los pigmentos fotosintéticos y la clorofila absorben la luz y se convierten en ATP y NADPH (energía).
