Différence principale - Photophosphorylation cyclique vs non cyclique

Lors de la réaction lumineuse de la photosynthèse, les électrons de haute énergie sont produits par la capture d'énergie lumineuse par les photosystèmes. Ces électrons de haute énergie sont expulsés des photosystèmes et passent à travers une série de complexes moléculaires connus sous le nom de système de transport d'électrons (ETS), synthétisant l'ATP. Ce processus est appelé photophosphorylation. Les deux types de photophosphorylation sont la phosphorylation cyclique et non cyclique. La photophosphorylation cyclique se produit lors de la photosynthèse anoxygénique, tandis que la photophosphorylation non cyclique se produit lors de la photosynthèse oxygénée. Les différence principale entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique est que dans la photophosphorylation cyclique, les électrons se déplacent selon un schéma circulaire alors que, dans la photophosphorylation non cyclique, les électrons se déplacent selon un schéma linéaire.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la photophosphorylation cyclique - Définition, mécanisme, signification 2. Qu'est-ce que la photophosphorylation non cyclique - Définition, mécanisme, signification 3. Quelles sont les similitudes entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique – Comparaison des principales différences

Termes clés: photophosphorylation cyclique, système de transport d'électrons (ETS), NADP, photophosphorylation non cyclique, oxygène, PS I, PS II

Qu'est-ce que la photophosphorylation cyclique

La photophosphorylation cyclique fait référence à la synthèse d'ATP au cours de la réaction lumineuse de la photosynthèse, se couplant à un passage cyclique d'électrons vers et depuis le photosystème I (P700). Ainsi, un seul type de photosystème est impliqué dans la photophosphorylation cyclique. Les électrons de haute énergie expulsés traversent l'ETS et retournent au P700. Par conséquent, le NADP⁺ n'est pas utilisé comme accepteur d'électrons final. Comme le photosystème II n'est pas utilisé pendant la photophosphorylation cyclique, aucun oxygène n'est produit dans la photophosphorylation cyclique. La photophosphorylation cyclique est montrée dans Figure 1.

Figure 1: Photophosphorylation cyclique

Généralement, la photophosphorylation cyclique se produit dans les bactéries photosynthétiques telles que les bactéries vertes soufrées et non soufrées, les bactéries violettes, les héliobactéries et les acidobactéries. Lorsque l'apport d'ATP diminue et à des concentrations élevées de NADPH, les chloroplastes se transforment également en photophosphorylation cyclique.

Qu'est-ce que la photophosphorylation non cyclique

La photophosphorylation non cyclique fait référence à la synthèse d'ATP au cours de la réaction lumineuse de la photosynthèse où un donneur d'électrons est requis et de l'oxygène est produit en tant que sous-produit. Le photosystème I (P700) et le photosystème II (P680) sont tous deux utilisés dans la photophosphorylation non cyclique. Les électrons de haute énergie expulsés de P680 traversent l'ETS et retournent à P700. A P700, ces électrons sont captés par le NADP⁺, produisant du NADPH. À P680, la photolyse se produit, divisant l'eau pour remplacer les électrons libérés de P680. Au cours de ce processus, l'oxygène est produit en tant que sous-produit. La photophosphorylation non cyclique est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Photophosphorylation non cyclique

Généralement, la photophosphorylation non cyclique se produit dans les plantes, les algues et les cyanobactéries. Au cours de la photophosphorylation non cyclique, l'ATP et le NADPH sont produits.

Similitudes entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique

Différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique

Définition

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique fait référence à la synthèse d'ATP au cours de la réaction lumineuse de la photosynthèse, se couplant à un passage cyclique d'électrons vers et depuis P700.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique fait référence à la synthèse d'ATP au cours de la réaction légère de la photosynthèse dans laquelle un donneur d'électrons est requis et de l'oxygène est produit en tant que sous-produit.

Occurrence

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique se produit dans les chloroplastes isolés et les bactéries photosynthétiques.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique se produit dans les plantes, les algues et les cyanobactéries.

Type de photosynthèse

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique se produit dans la photosynthèse anoxygénique.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique se produit dans la photosynthèse oxygénée.

Mouvement électronique

Photophosphorylation cyclique: Les électrons se déplacent selon un schéma cyclique dans la photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: Les électrons se déplacent selon un schéma linéaire dans la photophosphorylation non cyclique.

Photosystèmes

Photophosphorylation cyclique: Seul le photosystème I est impliqué dans la photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: Les photosystèmes I et II sont impliqués dans la photophosphorylation non cyclique.

Premiers électrons expulsés de

Photophosphorylation cyclique: Les électrons sont d'abord expulsés du centre de réaction de PS I lors de la photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: Les électrons sont d'abord expulsés du centre de réaction de PS II lors de la photophosphorylation non cyclique.

Le destin des électrons

Photophosphorylation cyclique: Les électrons retournent au P700 après avoir traversé l'ETS en photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: Les électrons retournent au centre de réaction de P680 et ils sont acceptés par le NADP⁺ dans la photophosphorylation non cyclique.

Accepteur d'électrons final

Photophosphorylation cyclique: L'accepteur d'électrons final de la photophosphorylation cyclique est P700.

Photophosphorylation non cyclique: L'accepteur d'électrons final de la photophosphorylation non cyclique est le NADP⁺.

Photolyse

Photophosphorylation cyclique: La photolyse ne se produit pas dans la photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: La photolyse se produit dans la photophosphorylation non cyclique.

Oxygène

Photophosphorylation cyclique: L'oxygène n'est pas produit lors de la photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: L'oxygène est produit par photophosphorylation non cyclique.

Résultat

Photophosphorylation cyclique: Seul l'ATP est produit par photophosphorylation cyclique.

Photophosphorylation non cyclique: L'ATP et les coenzymes réduites sont tous deux produits par photophosphorylation non cyclique.

Effet de lumière

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique se produit sous une faible intensité lumineuse.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique se produit sous une intensité lumineuse plus élevée.

Anaérobie/Aérobie

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique se produit principalement dans des conditions anaérobies.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique se produit principalement dans des conditions aérobies.

Inhibition

Photophosphorylation cyclique: La photophosphorylation cyclique ne peut pas être inhibée par le Diuron.

Photophosphorylation non cyclique: La photophosphorylation non cyclique est inhibée par le Diuron.

Conclusion

La photophosphorylation cyclique et non cyclique sont les deux mécanismes de photophosphorylation qui se produisent lors de la réaction lumineuse de la photosynthèse. La photophosphorylation cyclique se produit dans les bactéries photosynthétiques lors de la photosynthèse anoxygénique. La photophosphorylation non cyclique se produit chez les plantes, les algues et les cyanobactéries lors de la photosynthèse oxygénée. Les électrons se déplacent dans un cycle pendant la photophosphorylation cyclique alors qu'ils ne sont pas recyclés dans la photophosphorylation non cyclique. La principale différence entre la photophosphorylation cyclique et non cyclique réside dans le mouvement des électrons.

Référence:

1. « Flux d'électrons cyclique et non cyclique ». Lycée de Mandeville, Disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Membrane thylacoïde 3" de Somepics - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Photophosphorylation cyclique" de David Berard - Travail personnel (CC0) via Wikimedia Commons