Hauptunterschied – Oxygene vs Anoxygene Photosynthese

Der Prozess, der Lichtenergie in chemische Energie umwandelt, wird als Photosynthese bezeichnet. Diese chemische Energie wird von Organismen in verschiedenen Stoffwechselprozessen verwendet. Die Organismen, die Photosynthese betreiben, werden Photoautotrophe genannt. Pflanzen, Algen, Cyanobakterien und Bakterien sind photoautotroph. Sauerstoff und Wasser sind die Nebenprodukte der Photosynthese. Oxygene und anoxygene Photosynthese sind zwei Arten der Photosynthese, die nach der Fähigkeit zur Sauerstoffproduktion klassifiziert werden. Die Hauptunterschied zwischen oxygenischer und anoxygener Photosynthese ist, dass Die sauerstoffhaltige Photosynthese erzeugt Sauerstoff als Nebenprodukt, während die anoxygenische Photosynthese keinen Sauerstoff als Nebenprodukt erzeugt.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Sauerstoff-Photosynthese? – Definition, Prozess, Bedeutung 2. Was ist anoxygene Photosynthese? – Definition, Prozess, Bedeutung 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen sauerstoffhaltiger und anoxygenischer Photosynthese? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen sauerstoffhaltiger und anoxygenischer Photosynthese? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Anoxygene Photosynthese, cyclische Photophosphorylierung, nichtzyklische Photophosphorylierung, Sauerstoff, Oxygene Photosynthese, PS I, PS II

Was ist Sauerstoff-Photosynthese?

Oxygene Photosynthese bezieht sich auf die Photosynthese, die in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien stattfindet, wobei der letzte Elektronenakzeptor Wasser ist. Sie erfolgt in zwei Schritten: Lichtreaktion und Dunkelreaktion. Die bei der sauerstoffhaltigen Photosynthese verwendeten lichtfangenden Pigmente sind Chlorophyll A und B. Die von Chlorophyll A eingeschlossene Energie wird in Form von hoher Energie an das Photosystem II (PS II) (P680) und Photosystem I (PS I) (P700) weitergegeben Elektronen. PS II nimmt Elektronen auf, indem es Wassermoleküle in molekularen Sauerstoff spaltet, wodurch hochenergetische Elektronen erzeugt werden, die durch eine Reihe von Elektronenträgern in PS I übertragen werden. Die Spaltung von Wasser an PS II wird genannt Photolyse. PS I erzeugt auch hochenergetische Elektronen durch die Energie des Sonnenlichts. Diese Elektronen werden bei der Bildung von NADPH durch das Enzym NADP. verwendet⁺ Reduktase. ATP-Synthase nutzt H⁺ Ionen, die durch Photolyse erzeugt werden, um ATP zu produzieren. Die Gesamtreaktion der Photosynthese ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Sauerstoff-Photosynthese

Während der Dunkelreaktion der Photosynthese wird Glukose aus der Energie von ATP und NADPH hergestellt, die bei der Lichtreaktion produziert werden.

Was ist anoxygene Photosynthese?

Anoxygene Photosynthese bezieht sich auf die Photosynthese in Bakterien, die unter anaeroben Bedingungen stattfindet und anorganische Moleküle als andere Elektronenquelle als H. verwendet₂O. Es kommt in grünen Schwefel- und Nichtschwefelbakterien, Purpurbakterien, Heliobakterien und Acidobakterien vor. In photosynthetischen Bakterien ist P680 nicht vorhanden. h₂O ist zu elektropositiv, um als Elektronenquelle in der anoxygenen Photosynthese verwendet zu werden. Je nach Bakterienart kann sich die Art der im PS I vorhandenen Pigmente unterscheiden. Es kann entweder Chlorophyll oder Bakteriochlorophyll sein. P870 ist das Reaktionszentrum in Purpurbakterien. Der anorganische Elektronendonor im PS I kann Wasserstoff, Schwefelwasserstoff oder Eisen(II)-Ionen sein. Die anoxygene Photosynthese ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Anoxygene Photosynthese

Bei der anoxygenen Photosynthese ist NADP nicht der terminale Elektronenakzeptor. Die Elektronen zirkulieren zurück in das System und ATP wird durch zyklische Photophosphorylierung produziert.

Ähnlichkeiten zwischen sauerstoffhaltiger und anoxygenischer Photosynthese

Unterschied zwischen sauerstoffhaltiger und anoxygenischer Photosynthese

Definition

Sauerstoff-Photosynthese: Oxygene Photosynthese bezieht sich auf die Photosynthese, die in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien stattfindet, wobei der letzte Elektronenakzeptor Wasser ist.

Anoxygene Photosynthese: Anoxygene Photosynthese bezieht sich auf eine Form der Photosynthese, die von bestimmten Bakterien verwendet wird, bei der kein Sauerstoff produziert wird.

Auftreten

Sauerstoff-Photosynthese: Die sauerstoffreiche Photosynthese findet in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien statt.

Anoxygene Photosynthese: Anoxygene Photosynthese findet in den grünen Schwefel- und Nichtschwefelbakterien, Purpurbakterien, Heliobakterien und Acidobakterien statt.

Fotosysteme

Sauerstoff-Photosynthese: Sowohl Photosystem I als auch II werden in der sauerstoffhaltigen Photosynthese verwendet.

Anoxygene Photosynthese: Bei der anoxygenen Photosynthese wird nur das Photosystem I verwendet.

Elektronenquelle

Sauerstoff-Photosynthese: h₂O ist die Elektronenquelle der sauerstoffhaltigen Photosynthese.

Anoxygene Photosynthese: Als Elektronendonor bei der anoxygenen Photosynthese dienen Wasserstoff, Schwefelwasserstoff oder Eisen(II)-Ionen.

Sauerstoff

Sauerstoff-Photosynthese: Sauerstoff entsteht bei der Lichtreaktion bei der sauerstoffhaltigen Photosynthese.

Anoxygene Photosynthese: Bei der anoxygenen Photosynthese wird während der Lichtreaktion kein Sauerstoff produziert.

Photosynthetische Pigmente

Sauerstoff-Photosynthese: Chlorophylle werden in der sauerstoffhaltigen Photosynthese verwendet.

Anoxygene Photosynthese: Bakteriochlorophylle oder Chlorophylle werden bei der anoxygenen Photosynthese verwendet.

Mechanismus zur Erzeugung von NADPH

Sauerstoff-Photosynthese: NADP dient als terminaler Elektronenakzeptor und produziert NADPH bei der sauerstoffhaltigen Photosynthese.

Anoxygene Photosynthese: NADPH wird bei der anoxygenen Photosynthese nicht produziert, da die Elektronen zum System zurückgeführt werden.

ATP-Produktion

Sauerstoff-Photosynthese: ATP wird durch nichtzyklische Photophosphorylierung bei der sauerstoffhaltigen Photosynthese hergestellt.

Anoxygene Photosynthese: ATP wird durch zyklische Photophosphorylierung bei der anoxygenen Photosynthese hergestellt.

Abschluss

Oxygene und anoxygene Photosynthese sind zwei Arten der Photosynthese. Die sauerstoffreiche Photosynthese findet in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien statt. Anoxygene Photosynthese findet in Cyanobakterien statt. Sauerstoff wird als Nebenprodukt der sauerstoffhaltigen Photosynthese freigesetzt. Sauerstoff entsteht jedoch nicht als Nebenprodukt der anoxygenen Photosynthese. Der Hauptunterschied zwischen sauerstoffhaltiger und anoxygenischer Photosynthese ist die Fähigkeit, während jeder Art der Photosynthese Sauerstoff zu produzieren.

Referenz:

1. „Phototrophie“. Grenzenlose Mikrobiologie, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Photosynthese-Gleichung“ Von ZooFari – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „Anoxygene Photosynthese in grünen Schwefelbakterien“ durch Lithium-Nebenprodukt – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia