Différence clé - photophosphorylation cyclique vs non cyclique
La photophosphorylation ou phosphorylation photosynthétique est un processus dans lequel l'ATP est produit au cours des réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse. Un groupe phosphate est ajouté à l'ADP pour former de l'ATP, en utilisant la force motrice du proton générée au cours des chaînes de transport d'électrons cycliques et non cycliques de la photosynthèse. L'énergie est fournie par la lumière du soleil pour initier les processus et la synthèse d'ATP se produit sur des complexes ATPase situés dans les membranes thylakoïdes des chloroplastes. La synthèse d'ATP au cours du flux d'électrons cyclique de la photosynthèse anoxygénique est connue sous le nom de photophosphorylation cyclique. La production d'ATP pendant le flux d'électrons non cyclique de la photosynthèse oxygénée est connue sous le nom de photophosphorylation non cyclique. C'est la principale différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique.
Qu'est-ce que la photophosphorylation cyclique ?
La phosphorylation cyclique est un processus qui produit de l'ATP à partir de l'ADP au cours de la chaîne de transport d'électrons cyclique dépendant de la lumière de la photosynthèse. Photosystem I est impliqué dans ce processus. Lorsque les chlorophylles du PS I absorbent l'énergie lumineuse, des électrons à haute énergie sont libérés du centre de réaction P700. Ces électrons sont acceptés par un accepteur d'électrons primaire puis voyagent via plusieurs accepteurs d'électrons tels que la ferrédoxine (Fd), la plastoquinone (PQ), le complexe cytochrome et la plastocyanine (PC). Enfin, ces électrons retournent vers P700 après avoir parcouru un mouvement cyclique. Lorsque les électrons descendent à travers les porteurs d'électrons, ils libèrent de l'énergie potentielle. Cette énergie est utilisée pour produire de l'ATP à partir d'ADP par l'enzyme ATP synthase. Par conséquent, ce processus est connu sous le nom de photophosphorylation cyclique.
PS II n'est pas impliqué dans la photophosphorylation cyclique. Par conséquent, l'eau n'est pas impliquée dans ce processus; en conséquence, la photophosphorylation cyclique ne génère pas d'oxygène moléculaire comme sous-produit. Comme les électrons retournent au PS I, aucun pouvoir réducteur n'est généré (pas de NADPH) pendant la photophosphorylation cyclique.
Figure 01: Photophosphorylation cyclique
Qu'est-ce que la photophosphorylation non cyclique ?
La photophosphorylation non cyclique est le processus de synthèse d'ATP utilisant l'énergie lumineuse par la chaîne de transport d'électrons non cyclique de la photosynthèse. Deux types de photosystèmes sont impliqués dans ce processus nommés PS I et PS II. La photophosphorylation non cyclique est initiée par PS II. Il absorbe l'énergie lumineuse et libère des électrons de haute énergie. Les molécules d'eau se séparent près du PS II en libérant des protons (ions H+) et de l'oxygène moléculaire en raison de l'énergie absorbée. Les électrons à haute énergie sont acceptés par un accepteur d'électrons primaire et passent à travers la plastoquinone (PQ), le complexe cytochrome et la plastocyanine (PC). Ensuite, ces électrons sont absorbés par le PS I. Les électrons acceptés par le PS I sont à nouveau passés à travers des accepteurs d'électrons et atteignent NADP+ Ces électrons se combinent avec H+et NADP+ pour former NADPH et terminer la chaîne de transport d'électrons. Au cours de la chaîne de transport d'électrons, l'énergie libérée est utilisée pour produire de l'ATP à partir d'ADP. Étant donné que les électrons ne sont pas renvoyés au PS II, ce processus est connu sous le nom de photophosphorylation non cyclique.
Comparée à la photophosphorylation cyclique, la photophosphorylation non cyclique est courante et largement observée dans toutes les plantes vertes, les algues et les cyanobactéries. C'est un processus viral pour les organismes vivants puisque c'est le seul processus qui libère de l'oxygène moléculaire dans l'environnement.
Figure 02: Photophosphorylation non cyclique
Quelle est la différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique ?
Photophosphorylation cyclique vs non cyclique |
|
| La photophosphorylation cyclique fait référence au processus qui produit de l'ATP au cours de la chaîne cyclique de transport d'électrons de la photosynthèse dépendante de la lumière. | La photophosphorylation non cyclique fait référence au processus qui produit de l'ATP à partir de la chaîne de transport d'électrons non cyclique dans les réactions lumineuses de la photosynthèse. |
| Photosystème | |
| Un seul photosystème (PS I) est impliqué dans la photophosphorylation cyclique. | Les photosystèmes I et II sont impliqués dans la photophosphorylation non cyclique. |
| Nature de la chaîne de transport d'électrons | |
| Les électrons voyagent dans une chaîne cyclique de transport d'électrons et retournent au PS I | Les électrons voyagent dans des chaînes non cycliques. |
| Produits | |
| Seul l'ATP est produit dans ce processus. | ATP, O2 et NADPH sont produits dans ce processus. |
| Eau | |
| L'eau n'est pas séparée pendant ce processus. | L'eau se divise ou se photolyse. |
| Génération d'oxygène | |
| L'oxygène n'est pas généré pendant la photophosphorylation cyclique | L'oxygène moléculaire est généré dans la photophosphorylation non cyclique. |
| Premier donneur d'électrons | |
| Le premier donneur d'électrons est PS I. | L'eau est le premier donneur d'électrons. |
| Premier accepteur d'électrons | |
| L'accepteur d'électrons final est PS I. | L'accepteur d'électrons final est NADP+ |
| Organismes | |
| La photophosphorylation cyclique est démontrée par certaines bactéries. | La photophosphorylation non cyclique est courante chez les plantes vertes, les algues et les cyanobactéries. |
Résumé - Photophosphorylation cyclique vs non cyclique
ATP est produit par l'énergie lumineuse absorbée lors de la photosynthèse. Ce processus est connu sous le nom de photophosphorylation. La photophosphorylation peut se produire via deux voies appelées photophosphorylation cyclique et non cyclique. Au cours de la photophosphorylation cyclique, les électrons à haute énergie traversent les accepteurs d'électrons dans des mouvements cycliques et libèrent de l'énergie pour produire de l'ATP. Au cours de la photophosphorylation non cyclique, des électrons à haute énergie circulent à travers des accepteurs d'électrons dans des mouvements non cycliques en forme de Z. Les électrons libérés ne retournent pas aux mêmes photosystèmes dans la photophosphorylation non cyclique. Cependant, dans les deux processus, l'ATP est produit de la même manière en utilisant l'énergie potentielle libérée par la chaîne de transport d'électrons. La photophosphorylation non cyclique produit de l'ATP, de l'O2 et du NADPH, tandis que la photophosphorylation cyclique ne produit que de l'ATP. Les deux photosystèmes sont impliqués dans la photophosphorylation non cyclique alors qu'un seul photosystème (PS I) est impliqué dans la photophosphorylation cyclique. C'est la différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique.
