主要差异循环(main difference cyclic) vs. 非环磷酸化(noncyclic photophosphorylation)

在光合作用的光反应过程中，高能电子是由光系统捕获光能而产生的。这些高能电子从光系统中排出，通过一系列被称为电子传输系统（ETS）的分子复合体，合成ATP。这个过程被称为光合磷酸化。光合磷酸化的两种类型是环磷酸化和非环磷酸化。循环光磷酸化发生在无氧光合作用中，而非循环光磷酸化发生在有氧光合作用中。环磷酸化和非环磷酸化的主要区别在于，在环磷酸化中，电子以圆形模式移动，而在非环磷酸化中，电子以线性模式移动。

覆盖的关键领域

1.什么是环磷酸化-定义，机制，意义2.什么是非环磷酸化-定义，机制，意义3.环磷酸化和非环磷酸化之间有何相似之处-共同特征概述4.环磷酸化和非环磷酸化之间有何区别-关键差异比较

关键词：环磷酸化，电子传递系统（ETS），NADP，非环磷酸化，氧，PS I，PS II

什么是环磷酸化(cyclic photophosphorylation)？

循环光磷酸化是指在光合作用的光反应过程中ATP的合成，与电子进出光系统I（P700）的循环通道相耦合。因此，只有单一类型的光系统参与循环光磷酸化。排出的高能电子通过ETS返回P700。因此，NADP+不被用作最终的电子受体。由于在循环光磷酸化过程中不使用光系统II，因此在循环光磷酸化过程中不产生氧。环磷酸化如图1所示。

Figure 1: Cyclic Photophosphorylation

通常，光合细菌（如绿色硫和非硫细菌、紫色细菌、太阳细菌和酸杆菌）都会发生循环光磷酸化。当ATP供应下降和高NADPH浓度下，叶绿体也会转变为循环光磷酸化。

什么是非环磷酸化(noncyclic photophosphorylation)？

非循环光合磷酸化是指在光合作用的光反应过程中ATP的合成，其中需要电子供体，氧作为副产物产生。光系统Ⅰ（P700）和光系统Ⅱ（P680）都用于非环磷酸化。从P680排出的高能电子通过ETS返回P700。在P700处，这些电子被NADP+吸收，产生NADPH。在P680处发生光解，分解水以取代P680释放的电子。在这个过程中，氧气作为副产品产生。非环磷酸化如图2所示。

Figure 2: Noncyclic  Photophosphorylation

通常，非循环光磷酸化发生在植物、藻类和蓝藻中。在非循环光磷酸化过程中，ATP和NADPH都产生。

环磷酸化和非环磷酸化的相似性

• 光合反应中，光合过程中发生了循环和非循环光磷酸化。
• 环磷酸化和非环光磷酸化是两种类型的ETS。
• 循环光磷酸化和非环光磷酸化都是光依赖的。
• 循环和非循环光磷酸化都能产生ATP。

循环(cyclic)和非环磷酸化(noncyclic photophosphorylation)的区别

定义

循环光磷酸化：循环光磷酸化是指在光合作用的光反应过程中ATP的合成，与电子进出P700的循环通道耦合。

非循环光合磷酸化：非循环光合磷酸化是指在光合作用的光反应过程中ATP的合成，其中需要电子供体，氧作为副产物产生。

发生

循环光磷酸化：循环光磷酸化发生在离体叶绿体和光合细菌中。

非环磷酸化：非环磷酸化发生在植物、藻类和蓝藻中。

光合作用类型

循环光磷酸化：循环光磷酸化发生在无氧光合作用。

非循环光磷酸化：非循环光磷酸化发生在产氧光合作用中。

电子运动

循环光磷酸化：电子在循环光磷酸化过程中以循环模式运动。

非循环光磷酸化：电子在非循环光磷酸化中以线性模式移动。

光系统

循环光磷酸化：只有光系统I参与循环光磷酸化。

非环磷酸化：光系统I和II都参与非环磷酸化。

电子首先从电子管中排出

循环光磷酸化：在循环光磷酸化过程中，电子首先从PSⅠ的反应中心排出。

非环磷酸化：在非环磷酸化反应中，电子首先从PSⅡ的反应中心排出。

电子的命运

循环光磷酸化：在循环光磷酸化中，电子通过ETS后返回P700。

非环磷酸化：电子回到P680的反应中心，被NADP+接受。

最终电子受体

循环光磷酸化：环光磷酸化的最终电子受体为P700。

非环光磷酸化：非环光磷酸化的最终电子受体是NADP+。

光解

循环光磷酸化：光解不发生在循环光磷酸化过程中。

非环磷酸化：光解发生在非环磷酸化。

氧气

循环光磷酸化：在循环光磷酸化中不产生氧。

非环磷酸化：在非环磷酸化过程中产生氧。

结果

循环光磷酸化：循环光磷酸化只产生ATP。

非循环光磷酸化：在非循环光磷酸化中产生ATP和还原辅酶。

光的影响

循环光磷酸化：在低光照强度下发生循环光磷酸化。

非循环光磷酸化：在较高的光强度下发生非环光磷酸化。

厌氧/好氧

循环光磷酸化：循环光磷酸化主要发生在厌氧条件下。

非环磷酸化：非环磷酸化主要发生在需氧条件下。

抑制

循环光磷酸化：日尿不能抑制环光磷酸化。

非环磷酸化：非环磷酸化被敌草隆抑制。

结论

循环和非循环光合磷酸化是光合作用光反应过程中发生的两种光合磷酸化机制。循环光合磷酸化发生在光合细菌的无氧光合作用过程中。在植物、藻类和蓝藻的产氧光合作用中发生非循环光合磷酸化。电子在循环光合磷酸化过程中循环运动，而在非循环光合磷酸化过程中不循环。环磷酸化和非环磷酸化的主要区别在于它们的电子运动。

引用

1.“循环与非循环电子流。” 曼德维尔高中，这里有。