Fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasındaki temel fark, fotosistem 1'in, 700 nm dalga boyunda ışığı emen bir P700 molekülü olan klorofilden oluşan bir reaksiyon merkezine sahip olmasıdır. Öte yandan fotosistem II, 680 nm dalga boyunda ışığı emen bir P680 molekülü olan klorofil içeren bir reaksiyon merkezine sahiptir.
Fotosistemler, klorofil molekülleri, yardımcı pigment molekülleri, proteinler ve küçük organik bileşiklerden oluşan bir koleksiyondur. İki ana fotosistem vardır; bitkilerde kloroplastların tilakoid zarlarında bulunan fotosistem I (PS I) ve fotosistem II (PS II). Her ikisi de fotosentezin ışık reaksiyonunu gerçekleştirir. Buna göre, bitkiler esasen bu fotosistemlerin her ikisine de ihtiyaç duyarlar. Bunun nedeni, sudan elektronları sıyırmanın sağlayabileceğim ışıkla aktive olan fotosistemden daha fazla enerji gerektirmesidir. Sonuç olarak, fotosistem II, daha kısa dalga boyundaki (daha yüksek enerjili) ışığı emebilir ve PS I'e paralel olarak bağlantı kurarak döngüsel olmayan elektron akışını mümkün kılar.
Fotosistem 1 nedir?
Fotosistem I (PS I), bitkilerde ve alglerde fotosentezin ışık reaksiyonunu içeren iki fotosistemden biridir. Fotosistem II'den önce keşfettiğim fotosistem. PS II'nin aksine, PS I, klorofil b'den daha fazla klorofil a içerir. Ayrıca PS I, thylakoid membranların dış yüzeyinde bulunur ve PS II'den daha kolay görselleştirilebilir. Ayrıca PS I, döngüsel fosforilasyona katılır ve NADPH üretir.
Ayrıca, bir fotosistemde bir anten kompleksi (pigment moleküllerinin ışık hasadı kompleksi) ve bir reaksiyon merkezi gibi iki ana kısım vardır. Hafif hasat kompleksinde yaklaşık 200-300 pigment molekülü vardır. Fotosistemde ışığı toplamak ve birinden diğerine aktarmak için farklı pigment molekülleri bulunur ve sonunda reaksiyon merkezinin bir molekülünü özel bir klorofile teslim eder. Fotosistem I, bir klorofil ve P700 molekülünden oluşan bir reaksiyon merkezine sahiptir. 700 nm dalga boyundaki ışığı absorbe etme özelliğine sahiptir.
Şekil 01: Fotosentezin Işık Reaksiyonu
PS I'in ışık toplama kompleksi enerjiyi emip reaksiyon merkezine teslim ettiğinde, reaksiyon merkezindeki klorofil bir molekülü harekete geçirir ve yüksek enerjili elektronları serbest bırakır. Bu yüksek enerjili moleküller, enerjilerini serbest bırakırken elektron taşıyıcılardan geçer. Son olarak, PS II'nin reaksiyon merkezine gelirler. Elektronlar elektron taşıma zinciri aracılığıyla hareket ettiğinde NADPH üretir.
Fotosistem 2 nedir?
Fotosistem II veya PS II, ışığa bağımlı fotosentezi içeren ikinci fotosistemdir. P680 molekülü olan klorofilden oluşan bir reaksiyon merkezi içerir. PS II, ışığı 680 nm dalga boyunda emer. Ayrıca, klorofil a'dan daha fazla klorofil b pigmenti içerir. PS II, thylakoid membranların iç yüzeylerinde bulunur. PS II, suyun fotolizi ile ilişkili olarak meydana geldiğinden önemlidir. Ayrıca fotoliz, soluduğumuz moleküler oksijeni üretir. Bu nedenle, PS I'e benzer şekilde, PS II de tüm canlı organizmalar için son derece önemlidir.
Pigment molekülleri ışık enerjisini emer ve PS II'nin reaksiyon merkezindeki P 680 klorofil moleküllerine aktarır. Dolayısıyla P680, enerji aldığında heyecanlanır ve yüksek enerjili molekülleri serbest bırakır. Sonuç olarak, birincil elektron alıcı moleküller bu elektronları alır ve son olarak sitokrom gibi bir dizi taşıyıcı molekülden geçerek PS I'e teslim eder.
Şekil 02: Fotosistem II
Elektronlar düşük enerji seviyelerindeki elektron taşıyıcıları aracılığıyla transfer edildiğinde, açığa çıkan enerjinin bir kısmı fotofosforilasyon adı verilen bir süreçle ADP'den ATP sentezinde kullanılır. Aynı zamanda, ışık enerjisi fotoliz yoluyla su moleküllerini böler. Fotoliz 4 su molekülü, 2 oksijen molekülü, 4 proton ve 4 elektron üretir. Üretilen bu elektronlar, bir PS I molekülü olan klorofilden kaybedilen elektronların yerini alır. Sonunda moleküler oksijen, fotolizin bir yan ürünü olarak gelişir.
Fotosistem 1 ve Fotosistem 2 Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Hem PS I hem de PS II, fotosentezin ışığa bağlı reaksiyonlarına katılır. Fotosentezde eşit derecede önemlidirler.
- Anten kompleksi ve reaksiyon merkezi olmak üzere iki ana bölümü vardır.
- Ayrıca, güneş ışığının farklı dalga boylarını emebilen fotosentetik pigmentler içerirler.
- Ayrıca, her ikisi de kloroplast grannasının tilakoid zarlarında bulunur.
- Ayrıca, her fotosistemin reaksiyon merkezi bir klorofil a molekülü içerir.
Fotosistem 1 ve Fotosistem 2 Arasındaki Fark Nedir?
Fotosistem I'in reaksiyon merkezinde bir klorofil a molekülü P700 bulunurken, Fotosistem II'nin reaksiyon merkezinde bir klorofil a molekülü P680 vardır. Böylece, PS I 700 nm dalga boyunda ışığı emerken, PS II 680 nm dalga boyunda ışığı emer. Bu nedenle, bunu fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasındaki temel fark olarak düşünebiliriz. Her iki fotosistem de fotosentezin ışığa bağlı reaksiyonuna katılır. Bununla birlikte, PS I, siklik fosforilasyonu içerirken PS II, siklik olmayan fosforilasyonu içerir. Böylece, fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasında da bir fark vardır.
Ayrıca, fotosistem 1 ve fotosistem 2 arasındaki diğer bir fark, PS I'in klorofil-a pigmentleri açısından zengin, PS II'nin ise klorofil b pigmentleri açısından zengin olmasıdır. Ayrıca fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasındaki önemli bir fark da fotoliz sürecidir. PS II'de fotoliz meydana gelirken PS I'de gerçekleşmez. Benzer şekilde, PS II'de oksijen molekülü gelişirken PS I'de oluşmaz. Ayrıca, fotosistem I, tilakoid membranların dış yüzeyinde bulunurken, fotosistem II mevcut tilakoid zarların iç yüzeyinde. Bu nedenle, bu aynı zamanda fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasındaki önemli bir farktır.
Fotosistem 1 ile fotosistem 2 arasındaki farkla ilgili aşağıdaki bilgi grafiği, bu farklar hakkında daha fazla bilgi sağlar.
Özet – Fotosistem 1 ve Fotosistem 2
Fotosistem I ve Fotosistem II, bitkilerde ışığa bağlı fotosentez reaksiyonlarını gerçekleştiren iki ana fotosistemdir. PS I, siklik fosforilasyonu içerirken PS II, siklik olmayan fosforilasyonu içerir. PS I'in reaksiyon merkezi, bir P700 molekülü olan klorofil içerirken, PS II'nin reaksiyon merkezi, bir P680 molekülü olan klorofil içerir. Buna göre, PS I 700 nm dalga boyunda ışığı emerken, PS II 680 nm dalga boyunda ışığı emer. Suyun fotolizi ve moleküler oksijen üretimi, PS II ile ilişkili olarak meydana gelirken, bu iki olay PS I'de meydana gelmez. Bu nedenle, bu, fotosistem 1 ve fotosistem 2 arasındaki farkın özetidir.
