Razlika med elektronsko transportno verigo v mitohondrijih in kloroplasti

Ključna razlika - Elektrona Transportna veriga v Mitohondriji proti kloroplastom
 

Celično dihanje in fotosinteza sta dva izjemno pomembna procesa, ki pomagata živim organizmom v biosferi. Oba procesa vključujeta prenos elektronov, ki ustvarjajo gradient elektrona. To povzroči nastanek protonskega gradienta, s katerim se energija porabi pri sintezi ATP s pomočjo encima ATP sintaza. Elektronska transportna veriga (ETC), ki poteka v mitohondrijah, se imenuje „oksidativna fosforilacija, " ker postopek uporablja kemično energijo iz redoks reakcij. Nasprotno pa se v kloroplastu ta postopek imenuje „foto-fosforilacija“, saj uporablja svetlobno energijo. To je ključna razlika med elektronsko transportno verigo (ETC) v mitohondrijah in kloroplastom.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je elektronska transportna veriga v mitohondrijah
3. Kaj je elektronska transportna veriga v kloroplastih
4. Podobnosti med ETC v mitohondrijih in kloroplasti
5. Primerjava drug ob drugem - elektronska transportna veriga v mitohondrijah in kloroplasti v tabeli
6. Povzetek

Kaj je elektronska transportna veriga v mitohondrijah?

Elektronska transportna veriga, ki se pojavlja v notranji membrani mitohondrijev, je znana kot oksidativna fosforilacija, kjer se elektroni prevažajo po notranji membrani mitohondrijev s sodelovanjem različnih kompleksov. Tako nastane protonski gradient, ki povzroči sintezo ATP. Znano je kot oksidativno fosforilacijo zaradi vira energije: to je redoks reakcij, ki poganjajo elektronsko transportno verigo.

Transportno verigo elektronov sestavlja veliko različnih beljakovin in organskih molekul, ki vključujejo različne komplekse, in sicer kompleks I, II, III, IV in kompleks ATP sintaze. Med gibanjem elektronov po verigi prenosa elektronov prehajajo iz višjih energijskih nivojev v nižje. Gradient elektronov, ustvarjen med tem gibanjem, pridobiva energijo, ki se uporablja pri črpanju H⁺ ioni po notranji membrani iz matrike v medmembranski prostor. Tako nastane protonski gradient. Elektroni, ki vstopajo v verigo prenosa elektronov, izhajajo iz FADH2 in NADH. Te se sintetizirajo v zgodnejših celičnih fazah dihanja, ki vključujejo glikolizo in cikel TCA.

Slika 01: Elektronska transportna veriga v mitohondrijah

Kompleksi I, II in IV veljajo za protonske črpalke. Oba kompleksa I in II skupaj prenašata elektrone na nosilec elektronov, znan kot Ubikinon, ki elektrone prenaša v kompleks III. Med gibanjem elektronov skozi kompleks III več H⁺ ioni se dovajajo po notranji membrani v medemembranski prostor. Drugi mobilni nosilec elektronov, znan kot citokrom C, sprejema elektrone, ki jih nato preide v kompleks IV. To povzroči končni prenos H⁺ ioni v medemembranski prostor. Elektrone končno sprejme kisik, ki ga nato uporabijo za tvorbo vode. Gradient protonske gibalne sile je usmerjen proti končnemu kompleksu, to je ATP sintaza, ki sintetizira ATP.

Kaj je elektronska transportna veriga v kloroplastih?

Elektronska transportna veriga, ki poteka znotraj kloroplasta, je splošno znana kot fotofosforilacija. Ker je vir energije sončna svetloba, je fosforilacija ADP v ATP znana kot fotofosforilacija. Pri tem postopku se svetlobna energija porabi pri ustvarjanju elektrona dajalca z visoko energijo, ki nato v enosmernem vzorcu teče v sprejemnik nižje energije. Gibanje elektronov od darovalca do akceptorja se imenuje transportna veriga elektronov. Fotofosforilacija je lahko dve poti; ciklično fotofosforilacijo in neciklično fotofosforilacijo.

Slika 02: Elektronska transportna veriga v kloroplastu

Ciklično fotofosforilacija nastane v osnovi na tilakoidni membrani, kjer se pretok elektronov sproži iz pigmentnega kompleksa, znanega kot fotosistem I. Ko sončna svetloba pade na fotosistem; molekule, ki absorbirajo svetlobo, bodo ujele svetlobo in jo prenesle v posebno molekulo klorofila v fotosistemu. To vodi v vzbujanje in sčasoma sproščanje visokoenergijskega elektrona. Ta energija se prenaša od enega sprejemnika elektronov do naslednjega sprejemnika elektronov v gradientu elektronov, ki ga končno sprejme sprejemnik nižje energije. Gibanje elektronov povzroči protonsko gibalno silo, ki vključuje črpanje H⁺ ioni po membranah. To se uporablja pri proizvodnji ATP. ATP sintaza se uporablja kot encim med tem postopkom. Ciklična fotofosforilacija ne proizvaja kisika ali NADPH.

V neciklično fotofosforilacijo, prihaja do vključitve dveh fotosistemov. Na začetku se molekula vode lizira, da nastane 2H⁺ + 1 / 2O₂ + 2e^-. Fotosistem II hrani dva elektrona. Klorofilni pigmenti, ki so prisotni v fotosistemu, absorbirajo svetlobno energijo v obliki fotonov in jo prenašajo v jedro molekule. Dva fotona se povečata iz fotosistema, ki ga sprejme primarni sprejemnik elektronov. Za razliko od ciklične poti se dva elektrona ne bosta vrnila v fotosistem. Primanjkljaj elektronov v fotosistemu bo zagotovljen z lizo druge molekule vode. Elektroni iz fotosistema II se bodo prenesli v fotosistem I, kjer se bo izvajal podoben postopek. Pretok elektronov od enega sprejemnika do drugega bo ustvaril gradient elektronov, ki je protonska gibalna sila, ki se uporablja pri sintezi ATP.

Kakšne so podobnosti med ETC v mitohondrijih in kloroplasti?

• ATP sintaza v ETC uporabljata tako mitohondrije kot kloroplast.
• V obeh 3 molekule ATP sintetizirata dva protona.

Kakšna je razlika med elektronsko transportno verigo v mitohondrijah in kloroplasti?

ETC v Mitohondriji proti ETC v kloroplastih
Elektronska transportna veriga, ki se pojavlja v notranji membrani mitohondrijev, je v Mitohondriji znana kot oksidativna fosforilacija ali Elektronska transportna veriga.	Elektronska transportna veriga, ki poteka znotraj kloroplasta, je poznana kot fotofosforilacija ali elektronska transportna veriga v kloroplastu.
Vrsta fosforilacije
Oksidativna fosforilacija se pojavi v ETC Mitohondrije.	V ETC kloroplastov se pojavlja fotofosforilacija.
Vir energije
Vir energije ETP v mitohondrijih je kemična energija, ki izhaja iz redoks reakcij ...	ETC v kloroplastih izkorišča svetlobno energijo.
Lokacija
ETC v mitohondrijih poteka v križah mitohondrijev.	ETC v kloroplastih poteka v tilakoidni membrani kloroplasta.
Koenzim
NAD in FAD vključujeta ETC mitohondrijev.	NADP vključuje ETC kloroplastov.
Proton Gradient
Protonski gradient deluje med intermembranskim prostorom do matrike med ETC mitohondrijev.	Proton gradient deluje med tilakoidnim prostorom do strome kloroplasta med ETC kloroplastov.
Končni sprejemnik elektronov
Kisik je končni sprejemnik elektronov ETC v mitohondrijah.	Klorofil v ciklični fotofosforilaciji in NADPH + v neciklični fotofosforilaciji sta končna sprejemnika elektronov v ETC v kloroplastih.

Povzetek - Electron Transportna veriga v Mitohondriji proti kloroplastom 

Elektronska transportna veriga, ki se nahaja v tilakoidni membrani kloroplasta, je poznana kot foto-fosforilacija, saj se za pogon vodi svetlobna energija. V mitohondrijah je elektronska transportna veriga znana kot oksidativna fosforilacija, pri čemer se elektroni iz NADH in FADH2, ki izhajajo iz glikolize in TCA cikla, pretvorijo v ATP skozi protonski gradient. To je ključna razlika med ETC v mitohondrijih in ETC v kloroplastih. Oba procesa uporabljata ATP sintazo med sintezo ATP.

Prenesite PDF različico elektronske transportne verige v Mitohondriji proti kloroplastom

Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabljate za namene brez povezave, kot je navedeno v navodilu. Prosimo, prenesite PDF različico tukaj Razlika med ETC v Mitohondriji in Kloroplastu

Referenca:

1. „Oksidativna fosforilacija | Biologija. " Akademija Khan. Na voljo tukaj 
2.Abdollahi, Hamid et al. "Vloga elektronske transportne verige kloroplastov v oksidativnem sunku interakcije med Erwinia amylovora in gostiteljskimi celicami." Fotosintezna raziskava, vol. 124, št. 2, 2015, str. 231-242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. "Pretvorba energije: mitohondriji in kloroplasti." Molekularna biologija celice. 4. izdaja, Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1.'Mitohondrijska elektronska transportna veriga 'Uporabnik: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) prek Commons Wikimedia 
2.'Tilalaidna membrana 3'By Somepics - lastno delo (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia