ההבדל העיקרי בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2 הוא שלמערכת הצילום 1 יש מרכז תגובה המורכב מכלורופיל מולקולה של P700 שסופגת אור באורך גל של 700 ננומטר. מצד שני, למערכת הצילום II יש מרכז תגובה הכולל כלורופיל מולקולה של P680 שסופגת אור באורך גל של 680 ננומטר.
Photosystems הם אוסף של מולקולות כלורופיל, מולקולות פיגמנט עזר, חלבונים ותרכובות אורגניות קטנות. ישנן שתי מערכות צילום עיקריות; photosystem I (PS I) ו-photosystem II (PS II), הקיימות בקרומי התילקואידים של כלורופלסטים בצמחים.שניהם מבצעים את תגובת האור של פוטוסינתזה. בהתאם לכך, צמחים זקוקים למעשה לשתי מערכות הצילום הללו. הסיבה לכך היא שהפשטת האלקטרונים מהמים דורשים יותר אנרגיה מאשר מערכת צילום המופעלת על ידי אור שאני יכול לספק. כתוצאה מכך, מערכת הצילום II יכולה לספוג אור באורך גל קצר יותר (אנרגיה גבוהה יותר) ומקשרת במקביל ל-PS I, מה שמאפשר זרימת אלקטרונים לא מחזורית.
מה זה Photosystem 1?
Photosystem I (PS I) היא אחת משתי מערכות הצילום המעורבות בתגובת האור של פוטוסינתזה בצמחים ובאצות. פוטוסיסטם גיליתי לפני הפוטוסיסטם II. בניגוד ל-PS II, PS I מכיל יותר כלורופיל a מאשר כלורופיל b. כמו כן, PS I קיים על פני השטח החיצוניים של ממברנות ה-thylakoid וניתן לדמיין אותו בקלות מאשר PS II. יתר על כן, PS I משתתף בזרחן המחזורי ומייצר NADPH.
יתר על כן, ישנם שני חלקים עיקריים במערכת צילום כגון קומפלקס אנטנה (קומפלקס קצירת אור של מולקולות פיגמנט) ומרכז תגובה.יש כ-200-300 מולקולות פיגמנט בקומפלקס של קצירת אור. מולקולות פיגמנט שונות נמצאות במערכת הפוטו כדי לאסוף אור ולהעביר מאחת לאחרת ולבסוף מוסרות לכלורופיל מיוחד מולקולה של מרכז התגובה. למערכת הצילום I יש מרכז תגובה המורכב ממולקולת כלורופיל של P700. הוא מסוגל לספוג את האור באורך גל 700 ננומטר.
איור 01: תגובת אור של פוטוסינתזה
כאשר קומפלקס קצירת האור של PS I סופג אנרגיה ומעביר למרכז התגובה שלו, מולקולת הכלורופיל a במרכז התגובה מעוררת ומשחררת אלקטרונים באנרגיה גבוהה. מולקולות אנרגיה גבוהה אלו עוברות דרך נושאי אלקטרונים תוך שחרור האנרגיה שלהן. לבסוף, הם מגיעים למרכז התגובה של PS II.כאשר אלקטרונים נעים דרך שרשרת העברת האלקטרונים, הוא מייצר NADPH.
מה זה Photosystem 2?
Photosystem II או PS II היא מערכת הצילום השנייה הכוללת פוטוסינתזה תלוית אור. הוא מכיל מרכז תגובה המורכב מכלורופיל מולקולה של P680. PS II סופג אור באורך גל של 680 ננומטר. יתר על כן, הוא מכיל יותר פיגמנטים של כלורופיל b מאשר כלורופיל a. PS II קיים במשטחים הפנימיים של ממברנות thylakoid. PS II חשוב מכיוון שפוטוליזה של מים מתרחשת בקשר אליו. יתר על כן, פוטוליזה מייצרת חמצן מולקולרי שאנו נושמים. לפיכך, בדומה ל-PS I, גם PS II חשוב ביותר עבור כל היצורים החיים.
מולקולות פיגמנט סופגות אנרגיית אור ומעבירות למולקולות כלורופיל P 680 במרכז התגובה של PS II. לפיכך, כאשר P680 מקבל אנרגיה, הוא מתרגש ומשחרר מולקולות אנרגיה גבוהה. כתוצאה מכך, מולקולות מקבלי אלקטרונים ראשוניות בוחרות את האלקטרונים הללו ולבסוף מוסרות ל-PS I דרך סדרה של מולקולות נשא כמו ציטוכרום.
איור 02: Photosystem II
כאשר אלקטרונים מועברים דרך נושאי אלקטרונים בעלי רמות אנרגיה נמוכות, חלק מהאנרגיה המשתחררת משמשת בסינתזה של ATP מ-ADP באמצעות תהליך הנקרא פוטו-פוספורילציה. במקביל, אנרגיית האור מפצלת מולקולות מים באמצעות הפוטוליזה. פוטוליזה מייצרת 4 מולקולות מים, 2 מולקולות חמצן, 4 פרוטונים ו-4 אלקטרונים. אלקטרונים אלה שנוצרו מחליפים את האלקטרונים שאבדו מכלורופיל מולקולה של PS I. בסופו של דבר, חמצן מולקולרי מתפתח כתוצר לוואי של פוטוליזה.
מהם הדמיון בין Photosystem 1 ל-Photosystem 2?
- הן PS I והן PS II משתתפים בתגובות תלויות האור של פוטוסינתזה. הם חשובים באותה מידה בפוטוסינתזה.
- יש להם שני חלקים עיקריים כמו מתחם אנטנה ומרכז תגובה.
- יתר על כן, הם מכילים פיגמנטים פוטוסינתטיים שיכולים לספוג אורכי גל שונים של אור שמש.
- כמו כן, שניהם נמצאים על ממברנות התילקואיד של גרנה של הכלורופלסטים.
- חוץ מזה, מרכז התגובה של כל מערכת צילום מורכב ממולקולה של כלורופיל.
מה ההבדל בין Photosystem 1 ל-Photosystem 2?
ל-Photosystem I יש מולקולה של כלורופיל a של P700 במרכז התגובה שלה ואילו ל-Photosystem II יש מולקולת כלורופיל a של P680 במרכז התגובה שלה. לפיכך, PS I סופג אור באורך גל של 700 ננומטר ואילו PS II סופג אור באורך גל של 680 ננומטר. לכן, אנו יכולים להתייחס לזה כהבדל העיקרי בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2. שתי מערכות הצילום משתתפות בתגובה תלוית האור של פוטוסינתזה. עם זאת, PS I כרוך בזרחון מחזורי בעוד PS II כרוך בזרחון לא מחזורי.לפיכך, זה גם הבדל בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2.
יתר על כן, הבדל נוסף בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2 הוא שה-PS I עשיר בפיגמנטים של כלורופיל-a בעוד ש-PS II עשיר בפיגמנטים של כלורופיל b. כמו כן, הבדל חשוב אחד בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2 הוא תהליך הפוטוליזה. פוטוליזה מתרחשת ב-PS II בעוד שאינה מתרחשת ב-PS I. באופן דומה, מולקולת חמצן מתפתחת מה-PS II בעוד שהיא אינה מתרחשת ב-PS I. יתר על כן, מערכת הצילום I קיימת על פני השטח החיצוניים של ממברנות התילקואיד בעוד ש-photosystem II קיימת במשטח הפנימי של ממברנות התילקואיד. לכן, זהו גם הבדל משמעותי בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2.
להלן אינפוגרפיקה על ההבדל בין מערכת צילום 1 למערכת צילום 2 מספקת מידע נוסף על הבדלים אלה.
סיכום – Photosystem 1 לעומת Photosystem 2
Photosystem I ו-Photosystem II הן שתי מערכות פוטו עיקריות המבצעות תגובות תלויות אור של פוטוסינתזה בצמחים. PS I כרוך בזרחון מחזורי ואילו PS II כרוך בזרחון לא מחזורי. מרכז התגובה של PS I מכיל כלורופיל מולקולה של P700 בעוד שמרכז התגובה של PS II מכיל כלורופיל מולקולה של P680. בהתאם לכך, PS I סופג אור באורך גל של 700 ננומטר ואילו PS II סופג אור באורך גל של 680 ננומטר. פוטוליזה של מים וייצור חמצן מולקולרי מתרחשים בשיוך ל-PS II בעוד ששני האירועים הללו אינם מתרחשים ב-PS I. לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין מערכת צילום 1 לפוטוסיסטם 2.
