Les deux principaux complexes protéiques membranaires à plusieurs sous-unités diffèrent par leur longueur d'onde d'absorption, où le photosystème I ou PS 1 absorbe la plus longue longueur d'onde de la lumière qui est de 700 nm tandis que le photosystème II ou PS 2 absorbe la plus courte longueur d'onde de la lumière 680 nm .
Deuxièmement, chaque photo-système est reconstitué par les électrons, après la perte d'un électron, mais les sources sont différentes lorsque le PS II obtient ses électrons de l'eau tandis que le PS I obtient des électrons du PS II via une chaîne de transport d'électrons.
Les photosystèmes participent à la photosynthèse et se retrouvent dans les membranes thylacoïdiennes des algues, des cyanobactéries et principalement dans les plantes. Nous savons tous que les plantes et autres organismes photosynthétiques collectent l'énergie solaire qui est soutenue par les molécules de pigment absorbant la lumière présentes dans les feuilles.
L'énergie solaire absorbée ou l'énergie lumineuse des feuilles est convertie en énergie chimique au premier stade de la photosynthèse. Ce processus subit une série de réactions chimiques appelées réactions dépendantes de la lumière.
Les pigments photosynthétiques comme la chlorophylle a, la chlorophylle b et les caroténoïdes sont présents dans les membranes thylakoïdes du chloroplaste. Le photosystème constitue les complexes de collecte de lumière, qui comprennent de 300 à 400 chlorophylles, protéines et autres pigments. Ces pigments sont excités après avoir absorbé le photon, puis l'un des électrons est basculé sur une orbite de plus haute énergie.
Le pigment excité transmet son énergie au pigment voisin par le transfert d'énergie de résonance, et ce sont les interactions électromagnétiques directes. De plus, à son tour, le pigment voisin transfère de l'énergie au pigment et le processus est répété plusieurs fois. Ensemble, ces molécules pigmentaires collectent leur énergie et passent vers la partie centrale du photosystème connue sous le nom de centre de réaction.
Bien que les deux photosystèmes dans les réactions dépendantes de la lumière aient obtenu leur nom dans la série, ils ont été découverts, mais le photosystème II (PS II) vient d'abord sur le chemin du flux d'électrons, puis le photosystème I (PSI). Dans ce contenu, nous explorerons la différence entre les deux types de photosystème pf et une brève description de ceux-ci.
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Système photo I (PS I) | Photosystem II (PS II) |
|---|---|---|
| Sens | Le photosystème I ou PS I utilise l'énergie lumineuse pour convertir NADP + en NADPH2. Il s'agit du P700, de la chlorophylle et d'autres pigments. | Le photosystème II ou PS II est le complexe protéique qui absorbe l'énergie lumineuse, impliquant le P680, la chlorophylle et les pigments accessoires et transfère les électrons de l'eau à la plastoquinone et agit ainsi dans la dissociation des molécules d'eau et produit des protons (H +) et O2. |
| Emplacement | Il est situé sur la surface externe de la membrane thylakoïde. | Il est situé sur la surface intérieure de la membrane thylakoïde. |
| Photocentre ou centre de réaction | P700 est le centre photo. | P680 est le centre photo. |
| Longueur d'onde absorbante | Les pigments dans le photosystème 1 absorbent des longueurs d'onde de lumière plus longues qui sont de 700 nm (P700). | Les pigments du photosystème2 absorbent des longueurs d'onde de lumière plus courtes, soit 680 nm (P680). |
| Photophosphorylation | Ce système est impliqué à la fois dans la photophosphorylation cyclique et non cyclique. | Ce système est impliqué à la fois dans la photophosphorylation cyclique. |
| Photolyse | Aucune photolyse ne se produit. | La photolyse se produit dans ce système. |
| Pigments | Le photosystème I ou PS 1 contient de la chlorophylle A-670, de la chlorophylle A-680, de la chlorophylle A-695, de la chlorophylle A-700, de la chlorophylle B et des caroténoïdes. | Le photosystème II ou PS 2 contient de la chlorophylle A-660, de la chlorophylle A-670, de la chlorophylle A-680, de la chlorophylle A-695, de la chlorophylle A-700, de la chlorophylle B, des xanthophylles et des phycobilines. |
| Le rapport des pigments caroténoïdes de la chlorophylle | 20-30: 1. | 3-7: 1. |
| Une fonction | La fonction principale du photosystème I est dans la synthèse du NADPH, où il reçoit les électrons du PS II. | La fonction principale du photosystème II est l'hydrolyse de l'eau et la synthèse d'ATP. |
| Composition de base | Le PSI est composé de deux sous-unités qui sont psaA et psaB. | Le PS II est composé de deux sous-unités composées de D1 et D2. |
Définition du photosystème I
Le photosystème I ou PSI est situé dans la membrane thylakoïde et est un complexe protéique à plusieurs sous-unités trouvé dans les plantes vertes et les algues. Première étape initiale de piégeage de l'énergie solaire, puis conversion par transport d'électrons piloté par la lumière. PS I est le système où la chlorophylle et les autres pigments sont collectés et absorbent la longueur d'onde de la lumière à 700 nm. C'est la série de réaction, et le centre de réaction est composé de chlorophylle a-700, avec les deux sous-unités à savoir psaA et psaB.
Les sous-unités de PSI sont plus grandes que les sous-unités PS II. Ce système comprend également la chlorophylle a-670, la chlorophylle a-680, la chlorophylle a-695, la chlorophylle b et les caroténoïdes. Les photons absorbés sont transportés dans le centre de réaction à l'aide des pigments accessoires. Les photons sont ensuite libérés par le centre de réaction sous forme d'électrons de haute énergie, qui subissent une série de porteurs d'électrons et finalement utilisés par la NADP + réductase. Le NADPH est produit par l'enzyme NADP + réductase à partir de ces électrons de haute énergie. Le NADPH est utilisé dans le cycle de Calvin.
Par conséquent, l'objectif principal du complexe de protéines membranaires intégrales qui utilise l'énergie lumineuse pour produire de l'ATP et du NADPH. Le photosystème I est également connu sous le nom de plastocyanine-ferrédoxine oxydoréductase.
Définition du photosystème II
Le photosystème II ou PS II est le complexe protéique intégré à la membrane, composé de plus de 20 sous-unités et d'une centaine de cofacteurs. La lumière est absorbée par les pigments tels que les caroténoïdes, la chlorophylle et la phycobiline dans la région connue sous le nom d'antennes et en outre cette énergie excitée est transférée au centre de réaction. Le composant principal est les antennes périphériques qui sont engagées dans la lumière absorbante avec la chlorophylle et d'autres pigments. Cette réaction se fait au cœur du complexe qui est le site des premières réactions en chaîne de transfert d'électrons.
Comme indiqué précédemment, le PS II absorbe la lumière à 680 nm et entre à un état de haute énergie. Le P680 donne un électron et le transfère à la phéophytine, qui est l'accepteur d'électrons principal. Dès que le P680 perd un électron et acquiert une charge positive, il a besoin d'un électron pour se régénérer, ce qui est accompli par la division des molécules d'eau.
L'oxydation de l'eau se produit au centre du manganèse ou au cluster Mn4OxCa . Le centre du manganèse oxyde deux molécules à la fois, extrayant quatre électrons et produisant ainsi une molécule d'O2 et libérant quatre ions H +.
Il existe divers mécanismes contradictoires du processus ci-dessus dans PS II, bien que des protons et des électrons extraits de l'eau soient utilisés pour réduire le NADP + et la production d'ATP. Le photosystème II est également connu sous le nom d'oxydoréductase eau-plastoquinone et est considéré comme le premier complexe protéique dans la réaction lumineuse.
Différences clés entre le photosystème I et le photosystème II
Des points donnés présenteront la variation entre le photosystème I et le photosystème II:
- Le photosystème I ou PS I et le photosystème II ou PS II sont le complexe à médiation protéique, et l'objectif principal est de produire de l'énergie (ATP et NADPH2), qui est utilisée dans le cycle de Calvin, le PSI utilise l'énergie lumineuse pour convertir NADP + en NADPH2. Il implique le P700, la chlorophylle et d'autres pigments, tandis que PS II est le complexe qui absorbe l'énergie lumineuse, impliquant le P680, la chlorophylle et les pigments accessoires et transfère les électrons de l'eau à la plastoquinone et travaille ainsi à la dissociation des molécules d'eau et produit des protons (H +) et O2.
- Le photosystème I est situé sur la surface externe de la membrane thylakoïde et est lié au centre de réaction spécial connu sous le nom de P700, tandis que PS II est situé sur la surface interne de la membrane thylakoïde et le centre de réaction est connu sous le nom de P680.
- Les pigments dans le photosystème 1 absorbent des longueurs d'onde de lumière plus longues qui est de 700 nm (P700), d'autre part, les pigments dans le photosystème 2 absorbent des longueurs d'onde plus courtes de lumière qui est de 680 nm (P680).
- La photophosphorylation dans PS I est impliquée à la fois dans la photophosphorylation cyclique et non cyclique, et PS II est impliquée dans les deux photophosphorylation cyclique.
- Aucune photolyse ne se produit dans PS I, bien que cela se produise dans le photosystème II.
- Le photosystème I ou PS I contient de la chlorophylle A-670, de la chlorophylle A-680, de la chlorophylle A-695, de la chlorophylle A-700, de la chlorophylle B et des caroténoïdes dans un rapport de 20 à 30: 1, alors que dans le photosystème II ou PS 2 contient de la chlorophylle A-660, chlorophylle A-670, chlorophylle A-680, chlorophylle A-695, chlorophylle A-700, chlorophylle B, xanthophylles et phycobilines dans un rapport de 3-7: 1.
- La fonction principale du photosystème I dans la synthèse du NADPH, où il reçoit les électrons du PS II, et le photosystème II est dans l'hydrolyse de l'eau et la synthèse de l'ATP.
- La composition de base dans le PSI est composée de deux sous-unités qui sont psaA et psaB, et PS II est composée de deux sous-unités composées de D1 et D2.
Conclusion
On peut donc dire que chez les plantes, la photosynthèse englobe deux processus; les réactions dépendantes de la lumière et la réaction d'assimilation du carbone qui est également connue sous le nom de réactions sombres. Dans les réactions lumineuses, les pigments photosynthétiques et la chlorophylle absorbent la lumière et se transforment en ATP et NADPH (énergie).
