Fotofosforilação é a conversão de difosfato de adenosina em trifosfato de adenosina usando energia luminosa por meio da fotossíntese. É o mecanismo pelo qual as moléculas de adenosina trifosfato enriquecidas em energia são produzidas na presença de luz, transferindo o grupo fosfato para a molécula de adenosina difosfato.
Como a fosforilação ocorre na região visível da luz, ela é chamada de fotofosforilação. Existem duas formas de fotofosforilação: Fotofosforilação cíclica e fotofosforilação não cíclica.
Fotofosforilação cíclica vs fotofosforilação não cíclica
A diferença entre a fotofosforilação cíclica e a fotofosforilação não cíclica é que a fotofosforilação cíclica se desenvolve por meio da fotossíntese anoxigênica, enquanto a fotofosforilação não cíclica ocorre durante a fotossíntese oxigenada.
A fotofosforilação cíclica é um fenômeno que se desenvolve no movimento cíclico dos elétrons para gerar moléculas de trifosfato de adenosina. As células vegetais transformam o difosfato de adenosina em trifosfato de adenosina durante este processo para obter energia instantânea para as células. A fotofosforilação cíclica é um mecanismo que ocorre na membrana do tilacóide e utiliza clorofila P700 e fotossistema I.
A fotofosforilação não cíclica é um mecanismo que leva à transferência não cíclica de elétrons para a fabricação de moléculas de trifosfato de adenosina, utilizando a energia dos elétrons fotogerados fornecida pelo Fotossistema II. Como os elétrons emitidos pelo P680 do fotossistema II são obtidos com o P700 do fotossistema I e, portanto, não retornam ao P680, esse mecanismo é conhecido como fotofosforilação não cíclica.
Tabela de comparação entre fotofosforilação cíclica e fotofosforilação não cíclica
| Parâmetros de comparação | Fotofosforilação cíclica | Fotofosforilação não cíclica |
| Presença | Isso é mais comum entre as bactérias fotossintéticas. | É encontrada principalmente em plantas superiores, algas e cianobactérias. |
| Padrão de fluxo de elétrons | Os elétrons fluem de maneira cíclica ou circular. | Os elétrons fluem em um padrão de zigue-zague de maneira uniforme. |
| Liberação de oxigênio | Durante a fotofosforilação cíclica, nenhum oxigênio é produzido. | A fotofosforilação não cíclica produz oxigênio molecular. |
| Envolvimento do fotossistema | Apenas o fotossistema-I está envolvido. | É composto pelos fotossistemas I e II. |
| Criação de energia | Nesse procedimento, apenas o trifosfato de adenosina é gerado. | Este processo gera trifosfato de adenosina e NADPH. |
O que é fotofosforilação cíclica?
A fotofosforilação cíclica é o mecanismo pelo qual os organismos (como os procariotos) simplesmente convertem o difosfato de adenosina em trifosfato de adenosina para obter energia rápida. Esta forma de fotofosforilação é encontrada principalmente na membrana tilacóide. No transporte cíclico de elétrons, o elétron se origina em um composto de pigmento denominado fotossistema I.
Em seguida, passa do aceptor principal para a ferredoxina e, subsequentemente, para o citocromo b6f. O citocromo b6f é comparável ao citocromo b6f mitocondrial. Depois disso, o elétron viaja pela plastocianina até reverter para a clorofila.
Ao longo de toda a cadeia aceptora de elétrons, é criada uma força motriz de prótons, que bombeia íons H + para fora da célula e cria um gradiente de pressão que pode ser utilizado para ativar a adenosina trifosfato sintase durante a quimiosmose. Todo esse processo é denominado fotofosforilação cíclica. Não gera O2
Mesmo durante a reação de fotofosforilação cíclica, os elétrons são transportados de volta para P700 a partir do aceitador e, portanto, não viajam para o NADP. Consequentemente, descendo o fluxo de elétrons para o P700, as moléculas de trifosfato de adenosina são produzidas.
A fotossíntese bacteriana usa um único fotossistema, que está envolvido na fotofosforilação cíclica. É preferível em circunstâncias anaeróbicas, bem como em pontos de alta irradiação e compensação de CO2. A fotofosforilação cíclica é sempre necessária, pois produz trifosfato de adenosina a um custo barato. Na fotofosforilação cíclica, apenas o fotossistema-I está ativado.
O que é fotofosforilação não cíclica?
A fotofosforilação não cíclica é um processo de duas etapas que envolve dois fótons de clorofila distintos. A fotofosforilação não cíclica ocorre na membrana tilacóide como uma resposta à luz. A alta intensidade da luz promove a fotofosforilação não cíclica.
A fotofosforilação não cíclica é prevalente em toda a vegetação, algas e cianobactérias. O PS-II absorve fótons da fonte de luz e os transmite para a clorofila RC.
Os elétrons produzidos pelo P700 são absorvidos pelo aceptor principal e, subsequentemente, transferidos para o NADP por meio da via de fotofosforilação não cíclica. Os elétrons interagem com os prótons H + gerados quando as partículas de água se quebram para diminuir o NADP em NADPH.
A energia neste tipo não transmite todo o ciclo e não retorna para a clorofila, pois é utilizada na eliminação do NADP +. Esta é a única maneira pela qual os elétrons são transferidos de uma molécula de água para o NADPH. Como resultado, é conhecida como fotofosforilação não cíclica.
Também é conhecido como esquema Z. Um elétron da clorofila viaja através de um sistema de transferência de elétrons e, conseqüentemente, minimiza o NADP + para criar uma unidade de NADPH desse tipo. O glicerato 3-fosfato é o bloco de construção fundamental a partir do qual as plantas podem produzir uma ampla gama de compostos. A respiração fotossintética não cíclica produz oxigênio molecular na contribuição de moléculas de energia.
Principais diferenças entre fotofosforilação cíclica e fotofosforilação não cíclica
Conclusão
A fotofosforilação cíclica é um mecanismo no qual um elétron emitido pelo fotocentro estimulado é restaurado por meio de uma sucessão de cadeias de transporte de elétrons. Quando os elétrons viajam através da ferredoxina para o PQ e para o sistema do citocromo, o ATP é gerado.
No entanto, o mecanismo normal em que o elétron liberado pelo fotocentro estimulado não reverte é a fosforilação não cíclica. É realizado em conjunto com os fotossistemas I e II.
Como resultado, podemos agora inferir que a fotofosforilação cíclica e não cíclica são processos de fotossíntese dependentes de luz que fosforilam para criar trifosfato de adenosina. As células fotossintéticas então usando o trifosfato de adenosina realizam diferentes ações que auxiliam em sua existência e desenvolvimento.
