Los dos complejos principales de proteínas de membrana de múltiples subunidades 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 de 700 nm mientras que el fotosistema II o PS 2 absorbe la longitud de onda más corta de la luz 680 nm.
Los fotosistemas están involucrados en la fotosíntesis y se encuentran en las membranas tilacoides de las algas, cianobacterias y principalmente en las plantas. Todos sabemos que las plantas y otros organismos fotosintéticos recogen la energía solar que es apoyada por las moléculas de pigmentos absorbentes de luz presentes en las hojas.
La energía solar absorbida o energía luminosa 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 se componen de 300-400 clorofilas, proteínas y otros pigmentos. Estos pigmentos se excitan después de absorber el fotón, y entonces uno de los electrones se cambia a un orbital de mayor energía.
El pigmento excitado pasa su energía al pigmento vecino por la transferencia de energía de resonancia, y esto es las interacciones electromagnéticas directas. 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 conocida como centro de reacción.
Aunque los dos fotosistemas en las reacciones dependientes de la luz recibieron su nombre en la serie, fueron descubiertos, pero el fotosistema II (PS II) viene primero en el camino en el 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.
Contenido: Fotosistema I y Fotosistema II
- Tabla comparativa
- Definición
- Diferencias clave
- Cuál es la diferencia entre ambos.
- Conclusión
Tabla de comparación
| Base para la comparación para la comparación | Fotosistema I (PS I) | Fotosistema II (PS II) |
|---|---|---|
| Significado | El Fotosistema I o PS I utiliza la energía lumínica para convertir el NADP+ en NADPH2. En él participan el P700, la clorofila y otros pigmentos. | El Fotosistema II o PS II es el complejo proteico que absorbe la energía lumínica, en el que participan el P680, la clorofila y los pigmentos accesorios y transfiere los electrones del agua a la plastoquinona y así trabaja en la disociación de las moléculas de agua y produce protones (H+) y O2. |
| Localización | Se encuentra en la superficie exterior de la membrana del tilacoide. | Se encuentra en la superficie interna de la membrana del tilacoide. |
| Fotocentro o centro de reacción | P700 es el fotocentro. | P680 es el fotocentro. |
| Longitud de onda de absorción | Los pigmentos del fotosistema 1 absorben longitudes de onda más largas de luz que es de 700 nm (P700). | Los pigmentos del fotosistema2 absorben longitudes de onda más cortas de luz que es de 680 nm (P680). |
| Fotofosforilación | Este sistema está implicado tanto en la fotofosforilación cíclica como en la no cíclica. | Este sistema está implicado tanto en la fotofosforilación cíclica. |
| Fotólisis | No se produce fotólisis. | En este sistema se produce fotólisis. |
| Pigmentos | El fotosistema I o PS 1 contiene clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B y carotenoides. | El Fotosistema 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 proporción de los pigmentos carotenoides de la clorofila | 20-30 :1. | 3-7 :1. |
| Función | La función principal del fotosistema I es la síntesis de NADPH, donde recibe los electrones del PS II. | La función primaria del fotosistema II está en la hidrólisis del agua y la síntesis de ATP. |
| Composición del núcleo | El PSI está formado por dos subunidades que son psaA y psaB. | El PS II está formado por dos subunidades compuestas por D1 y D2. |
Definición del Fotosistema I
El Fotosistema I o PSI se encuentra en la membrana del tilacoide y es un complejo proteico de varias subunidades que se encuentra en las plantas verdes y en las algas. El primer paso inicial de atrapar la energía solar y la posterior conversión por el transporte de electrones impulsado por la luz. El 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 formado por la clorofila a-700, con las dos subunidades a saber psaA y psaB.
Las subunidades de PSI es más grande que las subunidades PS II. Este sistema también está formado por la clorofila a-670, la clorofila a-680, la clorofila a-695, la clorofila b y los carotenoides. Los fotones absorbidos son transportados al centro de reacción con la ayuda de los pigmentos accesorios. Los fotones son liberados por el centro de reacción como electrones de alta energía, que pasan por una serie de transportadores de electrones y finalmente son utilizados por la NADP+ reductasa. El NADPH se produce a través de la enzima NADP+ reductasa a partir de dichos electrones de alta energía. El NADPH se utiliza en el ciclo de Calvin.
Por lo tanto, el objetivo principal del complejo proteico de membrana integral que utiliza la energía de la luz para producir ATP y NADPH. El Fotosistema I también se conoce como plastocianina-ferredoxina oxidorreductasa.
Definición del Fotosistema II
El Fotosistema II o PS II es el complejo proteico de membrana integral, formado por más de 20 subunidades y unos 100 cofactores. La luz es absorbida por los pigmentos, como los carotenoides, la clorofila y la ficobilina, en la región conocida como antenas, y posteriormente esta energía excitada se transfiere al centro de reacción. El componente principal son las antenas periféricas que se encargan de absorber la luz junto con la clorofila y otros pigmentos. Esta reacción se lleva a cabo en el complejo del núcleo que es el sitio para las reacciones iniciales de la cadena de transferencia de electrones.
Como se discutió anteriormente que, PS II absorbe la luz a 680 nm, y entra en el estado de alta energía. El P680 dona un electrón y lo transfiere a la feofitina, que es el aceptor primario de electrones. Tan pronto como el P680 pierde un electrón y gana carga positiva, necesita un electrón para reponerlo, lo que se cumple mediante la división de las moléculas de agua.
La oxidación del agua se produce en el centro de manganeso o clúster 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 los distintos mecanismos contradictorios del proceso anterior en el PS II, aunque los protones y electrones extraídos del agua se utilizan para reducir el NADP+ y en la producción de ATP. El Fotosistema II es también conocido como agua-plastoquinona oxidorreductasa y se dice que es el primer complejo proteico en la reacción de 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:
- El Fotosistema I o PS I y el Fotosistema 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 utiliza la energía de la luz para convertir NADP+ en NADPH2. En él participan el P700, la clorofila y otros pigmentos, mientras que el PS II es el complejo que absorbe la energía de la luz, en el que participan el P680, la clorofila y los pigmentos accesorios y transfiere los electrones del agua a la plastoquinona y así trabaja en la disociación de las moléculas de agua y produce protones (H+) y O2.
- El Fotosistema I se encuentra en la superficie exterior de la membrana del tilacoide y se une al centro de reacción especial conocido como P700, mientras que el PS II se encuentra en la superficie interior de la membrana del tilacoide y el centro de reacción se conoce como P680.
- Los pigmentos del fotosistema 1 absorben longitudes de onda más largas de luz que es de 700 nm (P700), por otro lado, los pigmentos del fotosistema2 absorben longitudes de onda más cortas de luz que es de 680 nm (P680).
- La fotofosforilación en el PS I está implicada tanto en la fotofosforilación cíclica como en la no cíclica, y el PS II está implicado en la fotofosforilación cíclica.
- No se produce fotólisis en el PS I, aunque sí en el fotosistema II.
- El Fotosistema I o PS I contiene clorofila A-670, clorofila A-680, clorofila A-695, clorofila A-700, clorofila B y carotenoides en una proporción de 20-30 :1, mientras que en el Fotosistema 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 una proporción de 3-7 :1.
- La función principal del fotosistema I en la síntesis de NADPH, donde recibe los electrones del PS II, y el fotosistema II está en la hidrólisis del agua y la síntesis de ATP.
- La composición del núcleo en el PSI está formada por dos subunidades que son la psaA y la psaB, y el PS II está formado por dos subunidades formadas por la D1 y la D2.
Así pues, podemos decir que en las plantas la fotosíntesis engloba dos procesos; las reacciones dependientes de la luz, y la reacción de asimilación de carbono que engañosamente también se conoce como reacciones oscuras. En las reacciones de luz, los pigmentos fotosintéticos y la clorofila absorben la luz y la convierten en ATP y NADPH (energía).