La fotofosforilación es la conversión de difosfato de adenosina en trifosfato de adenosina utilizando energía luminosa a través de la fotosíntesis. Es el mecanismo a través del cual se producen moléculas de trifosfato de adenosina enriquecidas en energía en presencia de luz al transferir el grupo fosfato a la molécula de difosfato de adenosina.
Dado que la fosforilación ocurre en la región visible de la luz, se denomina fotofosforilación. Hay dos formas de fotofosforilación: fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica.
Fotofosforilación cíclica frente a fotofosforilación no cíclica
La diferencia entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica es que la fotofosforilación cíclica se desarrolla a través de la fotosíntesis anoxigénica, mientras que la fotofosforilación no cíclica tiene lugar durante la fotosíntesis oxigenica…
La fotofosforilación cíclica es un fenómeno que se desarrolla en el movimiento cíclico de los electrones para generar moléculas de trifosfato de adenosina. Las células vegetales producen difosfato de adenosina en trifosfato de adenosina durante este proceso para lograr energía instantánea para las células. La fotofosforilación cíclica es un mecanismo que ocurre en la membrana tilacoide y utiliza clorofila P700 y fotosistema I.
La fotofosforilación no cíclica es un mecanismo que conduce a la transferencia no cíclica de electrones para fabricar moléculas de trifosfato de adenosina utilizando el poder de los electrones fotogenerados proporcionados por el Fotosistema II. Debido a que los electrones emitidos a través de P680 del Fotosistema II se toman con P700 del Fotosistema I y, por lo tanto, no regresan a P680, este mecanismo se conoce como fotofosforilación no cíclica.
Tabla de comparación entre fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica
| Parámetros de comparación | Fotofosforilación cíclica | Fotofosforilación no cíclica |
| Presencia | Esto es más común entre las bacterias fotosintéticas. | Se encuentra principalmente en plantas superiores, algas y cianobacterias. |
| Patrón de flujo de electrones | Los electrones fluyen de manera cíclica o circular. | Los electrones fluyen en forma de zig-zag de manera uniforme. |
| Liberación de oxígeno | Durante la fotofosforilación cíclica, no se produce oxígeno. | La fotofosforilación no cíclica produce oxígeno molecular. |
| Participación del fotosistema | Solo el fotosistema-I está involucrado. | Está formado por los fotosistemas I y II. |
| Creación de energía | En este procedimiento, solo se genera trifosfato de adenosina. | Este proceso genera trifosfato de adenosina y NADPH. |
¿Qué es la fotofosforilación cíclica?
La fotofosforilación cíclica es el mecanismo por el cual los organismos (como los procariotas) simplemente convierten el difosfato de adenosina en trifosfato de adenosina para obtener energía rápidamente. Esta forma de fotofosforilación se encuentra principalmente en la membrana tilacoide. En el transporte cíclico de electrones, el electrón se origina en un compuesto de pigmento denominado fotosistema I.
Luego pasa del aceptor principal a ferredoxina y posteriormente al citocromo b6f. El citocromo b6f es comparable al citocromo b6f mitocondrial. Después de eso, el electrón viaja a través de la plastocianina hasta volver a la clorofila.
A lo largo de toda la cadena aceptora de electrones, se crea una fuerza motriz de protones, que bombea iones H + fuera de la célula y crea un gradiente de presión que puede utilizarse para activar la adenosina trifosfato sintasa durante la quimiosmosis. Todo este proceso se conoce como fotofosforilación cíclica. No genera O2
Incluso durante la reacción de fotofosforilación cíclica, los electrones se transportan de regreso a P700 desde el aceptor y, por lo tanto, no viajan a NADP. En consecuencia, al descender el flujo de electrones al P700, se producen moléculas de trifosfato de adenosina.
La fotosíntesis bacteriana utiliza un solo fotosistema, que participa en la fotofosforilación cíclica. Se prefiere en circunstancias anaeróbicas, así como en puntos de alta irradiación y compensación de CO2. La fotofosforilación cíclica siempre es necesaria ya que produce trifosfato de adenosina a un costo económico. En la fotofosforilación cíclica, solo el fotosistema-I está involucrado.
¿Qué es la fotofosforilación no cíclica?
La fotofosforilación no cíclica es un proceso de dos pasos que involucra dos fotones de clorofila distintos. La fotofosforilación no cíclica ocurre en la membrana tilacoide como una respuesta a la luz. La alta intensidad de luz promueve la fotofosforilación no cíclica.
La fotofosforilación no cíclica prevalece en toda la vegetación, algas y cianobacterias. PS-II absorbe fotones de la fuente de luz y los transmite a la clorofila RC.
Los electrones producidos por el P700 son absorbidos por el aceptor principal y posteriormente transferidos al NADP a través de la vía de fotofosforilación no cíclica. Los electrones interactúan con los protones H + generados cuando las partículas de agua se rompen para reducir el NADP a NADPH.
La energía de este tipo no transmite todo el ciclo y no regresa a la clorofila ya que se utiliza en la eliminación de NADP +. Esta es la única forma en que los electrones se transfieren de una molécula de agua a NADPH. Como resultado, se conoce como fotofosforilación no cíclica.
También se conoce a menudo como el esquema Z. Un electrón de la clorofila viaja a través de un sistema de transferencia de electrones y, en consecuencia, minimiza el NADP + para crear una unidad de NADPH de este tipo. El glicerato 3-fosfato es el bloque de construcción fundamental a partir del cual las plantas pueden producir una amplia gama de compuestos. La respiración fotosintética no cíclica produce oxígeno molecular en la contribución de moléculas de energía.
Principales diferencias entre la fotofosforilación cíclica y la fotofosforilación no cíclica
Conclusión
La fotofosforilación cíclica es un mecanismo en el que un electrón emitido por el fotocentro estimulado se restaura mediante una sucesión de cadenas de transporte de electrones. Cuando los electrones viajan a través de la ferredoxina a PQ y al sistema del citocromo, se genera ATP.
Sin embargo, el mecanismo normal en el que el electrón liberado por el fotocentro estimulado no se revierte es la fosforilación no cíclica. Se lleva a cabo en conjunto con los dos fotosistemas I y II.
Como resultado, ahora podemos inferir que la fotofosforilación cíclica y no cíclica son procesos de fotosíntesis dependientes de la luz que fosforilan para crear trifosfato de adenosina. Las células fotosintéticas que utilizan el trifosfato de adenosina llevan a cabo diferentes acciones que ayudan en su existencia y avance.
