Diferencia clave: fotofosforilación cíclica y no cíclica
La fotofosforilación o fosforilación fotosintética es un proceso en el que se produce ATP durante las reacciones de fotosíntesis dependientes de la luz. Se agrega un grupo fosfato al ADP para formar ATP, utilizando la fuerza motriz de protones generada durante las cadenas de transporte de electrones cíclico y no cíclico de la fotosíntesis. La energía es suministrada por la luz solar para iniciar los procesos y la síntesis de ATP ocurre en los complejos de ATPasa ubicados en las membranas tilacoides de los cloroplastos. La síntesis de ATP durante el flujo cíclico de electrones de la fotosíntesis anoxigénica se conoce como fotofosforilación cíclica. La producción de ATP durante el flujo de electrones no cíclicos de la fotosíntesis oxigénica se conoce como fotofosforilación no cíclica. Esta es la diferencia clave entre la fotofosforilación cíclica y no cíclica.
¿Qué es la fotofosforilación cíclica?
La fosforilación cíclica es un proceso que produce ATP a partir de ADP durante la cadena de transporte de electrones cíclicos dependiente de la luz de la fotosíntesis. El fotosistema I está involucrado en este proceso. Cuando las clorofilas del PS I absorben energía luminosa, se liberan electrones de alta energía desde el centro de reacción del P700. Estos electrones son aceptados por un aceptor de electrones primario y luego viajan a través de varios aceptores de electrones, como ferredoxina (Fd), plastoquinona (PQ), complejo de citocromo y plastocianina (PC). Finalmente, estos electrones regresan a P700 después de pasar por un movimiento cíclico. Cuando los electrones viajan cuesta abajo a través de portadores de electrones, liberan energía potencial. Esta energía se utiliza para producir ATP a partir de ADP por la enzima ATP sintasa. Por lo tanto, este proceso se conoce como fotofosforilación cíclica.
PS II no participa en la fotofosforilación cíclica. Por lo tanto, el agua no está involucrada en este proceso; como resultado, la fotofosforilación cíclica no genera oxígeno molecular como subproducto. Dado que los electrones regresan al PS I, no se genera poder reductor (NADPH) durante la fotofosforilación cíclica.
Figura 01: Fotofosforilación cíclica
¿Qué es la fotofosforilación no cíclica?
La fotofosforilación no cíclica es el proceso de síntesis de ATP utilizando energía luminosa mediante la cadena de fotosíntesis de transporte de electrones no cíclicos. Dos tipos de fotosistemas están involucrados en este proceso denominados PS I y PS II. La fotofosforilación no cíclica es iniciada por PS II. Absorbe la energía de la luz y libera electrones de alta energía. Las moléculas de agua se dividen cerca del PS II liberando protones (iones H+) y oxígeno molecular debido a la energía absorbida. Los electrones de alta energía son aceptados por un aceptor primario de electrones y pasan a través de la plastoquinona (PQ), el complejo de citocromo y la plastocianina (PC). Luego, esos electrones son tomados por el PS I. Los electrones aceptados por el PS I pasan nuevamente a través de aceptores de electrones y alcanzan NADP+ Estos electrones se combinan con H+y NADP+ para formar NADPH y terminar la cadena de transporte de electrones. Durante la cadena de transporte de electrones, la energía liberada se utiliza para producir ATP a partir de ADP. Dado que los electrones no regresan a PS II, este proceso se conoce como fotofosforilación no cíclica.
En comparación con la fotofosforilación cíclica, la fotofosforilación no cíclica es común y se observa ampliamente en todas las plantas verdes, algas y cianobacterias. Es un proceso viral para los organismos vivos ya que este es el único proceso que libera oxígeno molecular al medio ambiente.
Figura 02: Fotofosforilación no cíclica
¿Cuál es la diferencia entre la fotofosforilación cíclica y no cíclica?
Fotofosforilación cíclica vs no cíclica |
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| La fotofosforilación cíclica se refiere al proceso que produce ATP durante la cadena de transporte cíclico de electrones de la fotosíntesis dependiente de la luz. | La fotofosforilación no cíclica se refiere al proceso que produce ATP a partir de una cadena de transporte de electrones no cíclicos en las reacciones de luz de la fotosíntesis. |
| Fotosistema | |
| Solo un fotosistema (PS I) está involucrado en la fotofosforilación cíclica. | El fotosistema I y II están involucrados en la fotofosforilación no cíclica. |
| Naturaleza de la cadena de transporte de electrones | |
| Los electrones viajan en una cadena cíclica de transporte de electrones y regresan al PS I | Los electrones viajan en cadenas no cíclicas. |
| Productos | |
| Solo se produce ATP en este proceso. | ATP, O2 y NADPH. |
| Agua | |
| El agua no se divide durante este proceso. | El agua se divide o fotólisis. |
| Generación de oxígeno | |
| No se genera oxígeno durante la fotofosforilación cíclica | El oxígeno molecular se genera en la fotofosforilación no cíclica. |
| Primer donante de electrones | |
| El primer donador de electrones es PS I. | El agua es el primer donante de electrones. |
| Primer aceptor de electrones | |
| El aceptor final de electrones es PS I. | El aceptor final de electrones es NADP+ |
| Organismos | |
| Ciertas bacterias muestran fotofosforilación cíclica. | La fotofosforilación no cíclica es común en plantas verdes, algas y cianobacterias. |
Resumen: fotofosforilación cíclica y no cíclica
ATP es producido por la energía luminosa absorbida durante la fotosíntesis. Este proceso se conoce como fotofosforilación. La fotofosforilación puede ocurrir a través de dos vías conocidas como fotofosforilación cíclica y no cíclica. Durante la fotofosforilación cíclica, los electrones de alta energía viajan a través de aceptores de electrones en movimientos cíclicos y liberan energía para producir ATP. Durante la fotofosforilación no cíclica, los electrones de alta energía fluyen a través de los aceptores de electrones en movimientos no cíclicos en forma de Z. Los electrones liberados no regresan a los mismos fotosistemas en la fotofosforilación no cíclica. Sin embargo, en ambos procesos, el ATP se produce de la misma manera utilizando la energía potencial liberada por la cadena de transporte de electrones. La fotofosforilación no cíclica produce ATP, O2 y NADPH, mientras que la fotofosforilación cíclica solo produce ATP. Ambos fotosistemas están involucrados en la fotofosforilación no cíclica, mientras que solo un fotosistema (PS I) está involucrado en la fotofosforilación cíclica. Esta es la diferencia entre la fotofosforilación cíclica y no cíclica..
