主な違い – 光化学系 1 と 2
光化学系 I (PS I) と光化学系 II (PS II) は、酸素光合成に関与する 2 つのマルチサブユニット膜タンパク質複合体です。クロロフィルは、光エネルギーの捕捉に関与する色素です。 PS 1 には、クロロフィル B、クロロフィル A-670、クロロフィル A-680、クロロフィル A-695、クロロフィル A-700、およびカロテノイドが含まれています。クロロフィル A-700 は、PS 1 の活性反応中心です。PS 2 には、クロロフィル B、クロロフィル A-660、クロロフィル A-670、クロロフィル A-680、クロロフィル A-695、クロロフィル A-700、フィコビリン、およびキサントフィルが含まれています。クロロフィル A-680 は光化学系 2 の活性反応中心です。主な違い 光化学系 1 と 2 の間の違いは、PS I がより長い波長の光 (>680 nm) を吸収することです。 一方、 PS II はより短い波長の光 (<680 nm) を吸収します .
この記事では、
1.光化学系 1 とは
– 定義、特性、機能
2.フォトシステム 2 とは
– 定義、特性、機能
3.光化学系1と2の違いは何ですか 
光化学系 1 とは
PS I は、主に 700 nm の光の波長を吸収するクロロフィルの色素の集まりです。光反応の最終段階は、PS I によって触媒されます。PS I の反応中心は、クロロフィル A-700 で構成されます。 PS I のコアは、psaA および psaB サブユニットで構成されています。 PS I のコア サブユニットは、PS II のコア サブユニットよりも大きい。 PS I は、クロロフィル A-670、クロロフィル A-680、クロロフィル A-695、クロロフィル A-700、クロロフィル B、およびカロテノイドで構成されています。光からの光子は、補助顔料によって吸収され、反応中心に渡されます。反応中心自体が光子を吸収することができます。吸収された光子のエネルギーは、高エネルギー電子として反応中心から放出されます。これらの電子は、一連の電子伝達体を介して転送され、最終的に NADP レダクターゼに取り込まれます。酵素である NADP+ レダクターゼは、これらの電子から NADPH を生成します。光化学系の概略図を 図 1 に示します .
図 1:光化学系
1 – 日光、2 – 顔料、3 – 反応中心、4 – 高エネルギー電子の流れ、5 – 光化学系
Photosystem 2 とは
PS II はクロロフィルの色素の集まりで、主に 680 nm の光の波長を吸収します。光反応の第 1 段階は、PS II によって触媒されます。 PS II の反応中心は、クロロフィル A-680 で構成されています。 PS II は、D1 および D2 サブユニットで構成されるコアからなる内在性膜タンパク質です。 PS II は、光化学系に配置された他の多くのタンパク質と色素で構成されています。色素は、クロロフィルA-660、クロロフィルA-670、クロロフィルA-680、クロロフィルA-695、クロロフィルA-700、クロロフィルB、およびフィコビリンとキサントフィルです。 PS II は、アンテナ複合体で光子または関連する付属色素を吸収することでエネルギーを獲得します。高エネルギー電子は、吸収された光子のエネルギーから生成されます。これらの電子は、電子伝達系を通過します。電子伝達系の間、PS II は電子をプラストキノン (PQ) に渡し、プラストキノン (PQ) は電子をシトクロム bf に運びます。 繁雑。 PS II では、PS II から放出された電子を置き換えるために、水の光分解が発生します。加水分解される水分子ごとに、2分子のPQH2が形成されます。 PS II での全体的な反応を以下に示します。
2PQ (プラストキノン) + 2H2 O → O2 + 2PQH2 (プラストキノール)
図 2:光化学系 2
光化学系 1 と 2 の違い
場所
フォトシステム 1: 光化学系 1 は、チラコイド膜の外表面にあります。
フォトシステム 2: 光化学系 2 は、チラコイド膜の内面にあります。
フォトセンター
フォトシステム 1: 光化学系 1 の光心は P700 です。
フォトシステム 2: 光化学系 2 の光心は P680 です。
吸収波長
フォトシステム 1: 顔料はより長い波長の光 (>680 nm) を吸収します。
フォトシステム 2: 顔料は、より短い波長の光 (<680 nm) を吸収します。
光リン酸化
フォトシステム 1: 光化学系 1 は、環状光リン酸化と非環状光リン酸化の両方に関与しています。
フォトシステム 2: 光化学系 2 は環状光リン酸化のみに関与します。
光分解
フォトシステム 1: 光化学系 1 では水の光分解は起こりません。
フォトシステム 2: 水の光分解は光化学系 2 で発生します。
主な機能
フォトシステム 1: 光化学系 1 の主な機能は、NADPH 合成です。
フォトシステム 2: 光化学系 2 の主な機能は、ATP 合成と水の加水分解です。
電子置換
フォトシステム 1: 放出された高エネルギー電子は、光分解の放出エネルギーに置き換えられます。
フォトシステム 2: 放出された高エネルギー電子は、光化学系 II から放出された電子に置き換えられます。
顔料
フォトシステム 1: PS 1 には、クロロフィル B、クロロフィル A-670、クロロフィル A-680、クロロフィル A-695、クロロフィル A-700、およびカロテノイドが含まれています。
フォトシステム 2: PS 2 には、クロロフィル B、クロロフィル A-660、クロロフィル A-670、クロロフィル A-680、クロロフィル A-695、クロロフィル A-700、フィコビリン、およびキサントフィルが含まれています。
コアの組成
フォトシステム 1: PS I のコアは、psaA および psaB サブユニットで構成されています。
フォトシステム 2: PS II のコアは、D1 および D2 サブユニットで構成されています。
結論
PS I と PS II は、光合成の光反応を駆動する 2 つの光化学系です。光反応の最初の段階は PS II で発生し、光反応の最終段階は PS I で発生します。2 つの光化学系はそれぞれ、タンパク質と色素の集合で構成されています。クロロフィルは、光化学系に見られる主要な色素です。 PS I の反応中心はクロロフィル A-700 で構成され、PS II の反応中心はクロロフィル A-680 で構成されます。クロロフィルの他に、カロテノイドも光化学系に存在します。 PS I のコアは、psaA および psaB タンパク質の大きなサブユニットで構成されています。 PS II のコアは、D1 と D2 の比較的小さなサブユニットで構成されています。水分子は、2 つの光化学系のそれぞれの放出電子を置き換えるために、PS II で加水分解されます。 PS I から放出された電子は、NADP+ レダクターゼによって使用され、NADPH を生成します。ただし、光化学系 1 と 2 の主な違いは、光化学系の各反応中心によって吸収される太陽光の波長です。
参考:
1. Caffarri、Stefano、Tania Tibiletti、Robert C. Jennings、および Stefano Santabarbara。 「植物の光化学系 I と光化学系 II の構造と機能の比較」。現在のタンパク質およびペプチド科学。ベンサム サイエンス パブリッシャーズ、2014 年 6 月。ウェブ。 2017 年 4 月 17 日。
