光化学系Iと光化学系IIの違い

2020

2つの主要なマルチサブユニット膜タンパク質複合体の吸収波長は異なり、 光化学系IまたはPS 1は700 nmの長波長の光を吸収し、 光化学系IIまたはPS 2は短波長の680 nmの光を吸収します。

第二に、各光化学系は電子が失われた後、電子によって補充されますが、PS IIが水から電子を取得し、PS Iが電子輸送チェーンを通じてPS IIから電子を取得する場合、ソースは異なります。

光化学系は光合成に関与し、藻類、藍藻類のチラコイド膜および主に植物に見られます。私たちは皆、植物や他の光合成生物が葉に存在する光吸収色素分子に支えられた太陽エネルギーを集めることを知っています。

葉に吸収された太陽エネルギーまたは光エネルギーは、光合成の最初の段階で化学エネルギーに変換されます。このプロセスは、光依存反応として知られる一連の化学反応を受けます。

葉緑体のチラコイド膜には、クロロフィルa、クロロフィルb、カロテノイドなどの光合成色素が存在します。光化学系は、300〜400個のクロロフィル、タンパク質、およびその他の色素で構成される集光性複合体を構成します。これらの色素は、光子を吸収した後に励起され、電子の1つがより高いエネルギーの軌道に切り替わります。

励起された色素は、共鳴エネルギー移動によってエネルギーを隣接する色素に渡します。これが直接的な電磁相互作用です。さらに、次に、隣接する顔料がエネルギーを顔料に伝達し、プロセスが複数回繰り返されます。これらの色素分子が一緒になってエネルギーを集め、反応中心として知られる光化学系の中心部に向かって進みます。

光依存反応の2つの光化学系はシリーズで名前が付けられましたが、発見されましたが、光化学系II（PS II）が最初に電子の流れの経路に入り、次に光化学系I（PSI）になります。このコンテンツでは、2種類のpf光化学系の違いとそれらの簡単な説明を検討します。

比較表

比較の根拠	光化学系I（PS I）	光化学系II（PS II）
意味	光化学系IまたはPS Iは、光エネルギーを使用してNADP +をNADPH2に変換します。 P700、クロロフィル、その他の色素が含まれます。	光化学系IIまたはPS IIは、P680、クロロフィル、および付属色素を含む光エネルギーを吸収し、水からプラストキノンに電子を移動するタンパク質複合体であるため、水分子の解離で働き、プロトン（H +）およびO2を生成します。
ロケーション	チラコイド膜の外表面にあります。	チラコイド膜の内面にあります。
光センターまたは反応センター	P700は写真の中心です。	P680は写真の中心です。
吸収波長	光化学系1の色素は、700 nm（P700）の長波長の光を吸収します。	光化学系2の色素は、680 nm（P680）の短い波長の光を吸収します。
光リン酸化	このシステムは、環状および非環状の両方の光リン酸化に関与しています。	このシステムは、両方のサイクリック光リン酸化に関与しています。
光分解	光分解は発生しません。	このシステムでは光分解が起こります。
顔料	光化学系IまたはPS 1には、クロロフィルA-670、クロロフィルA-680、クロロフィルA-695、クロロフィルA-700、クロロフィルB、およびカロテノイドが含まれています。	光化学系IIまたはPS 2には、クロロフィルA-660、クロロフィルA-670、クロロフィルA-680、クロロフィルA-695、クロロフィルA-700、クロロフィルB、キサントフィルおよびフィコビリンが含まれています。
クロロフィルカロテノイド色素の割合	20-30：1。	3-7：1。
関数	光化学系Iの主な機能は、PS IIから電子を受け取るNADPH合成です。	光化学系IIの主な機能は、水の加水分解とATP合成です。
コア構成	PSIは、psaAとpsaBの2つのサブユニットで構成されています。	PS IIは、D1とD2で構成される2つのサブユニットで構成されています。

光化学系Iの定義

光化学系IまたはPSIはチラコイド膜に位置し、緑色植物および藻類に見られるマルチサブユニットタンパク質複合体です。太陽エネルギーをトラップする最初の最初のステップと、その後の光駆動電子輸送による変換。 PS Iは、クロロフィルと他の色素が集められ、700nmの光の波長を吸収するシステムです。それは一連の反応であり、反応中心はクロロフィルa-700で構成され、2つのサブユニット、すなわちpsaAとpsaBで構成されています。

PSIのサブユニットは、サブユニットPS IIよりも大きくなっています。このシステムは、クロロフィルa-670、クロロフィルa-680、クロロフィルa-695、クロロフィルb、およびカロテノイドからも構成されています。吸収された光子は、補助顔料の助けを借りて反応中心に運ばれます。光子はさらに反応中心によって高エネルギー電子として放出され、一連の電子キャリアを受け取り、最終的にNADP +レダクターゼによって使用されます。 NADPHは、このような高エネルギー電子からNADP +レダクターゼ酵素を介して生成されます。 NADPHはカルバンサイクルで使用されます。

したがって、ATPとNADPHを生成するために光エネルギーを使用する内在性膜タンパク質複合体の主な目的。光化学系Iは、プラストシアニン-フェレドキシン酸化還元酵素としても知られています。

光化学系IIの定義

光化学系IIまたはPS IIは、20を超えるサブユニットと約100の補因子からなる膜包埋タンパク質複合体です。光は、アンテナとして知られる領域のカロテノイド、クロロフィル、フィコビリンなどの色素によって吸収され、さらにこの励起エネルギーは反応中心に移動します。主成分は、クロロフィルや他の色素とともに吸収光に関与する周辺アンテナです。この反応は、最初の電子伝達連鎖反応のサイトであるコア複合体で行われます。

前述のように、PS IIは680 nmの光を吸収し、高エネルギー状態に入ります。 P680は電子を供与し、一次電子受容体であるフェオフィチンに移動します。 P680が電子を失い、正電荷を獲得するとすぐに、補充のために電子が必要になりますが、これは水分子の分裂によって実現されます。

水の酸化は、 マンガン中心またはMn4OxCaクラスターで発生します。マンガンの中心は2つの分子を一度に酸化し、4つの電子を抽出し、O2の分子を生成して4つのH +イオンを放出します。

PS IIには上記プロセスのさまざまな矛盾するメカニズムがありますが、水から抽出されたプロトンと電子はNADP +の減少とATPの生成に使用されます。光化学系IIは、水プラストキノン酸化還元酵素としても知られ、光反応における最初のタンパク質複合体と言われています。