Pagrindinis skirtumas - elektronų transportavimo grandinė mitochondrijose ir chloroplastuose
Ląstelinis kvėpavimas ir fotosintezė yra du nepaprastai svarbūs procesai, kurie padeda gyviems organizmams biosferoje. Abu procesai apima elektronų transportavimą, kuris sukuria elektronų gradientą. Dėl to susidaro protonų gradientas, pagal kurį energija naudojama sintezuojant ATP, naudojant fermentą ATP sintazę. Mitochondrijose vykstanti elektronų pernešimo grandinė (ETC) vadinama „oksidaciniu fosforilinimu“, nes šiame procese naudojama redokso reakcijų cheminė energija. Priešingai, chloroplastas šis procesas vadinamas „fotofosforilinimu“, nes jis naudoja šviesos energiją. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp elektronų transportavimo grandinės (ETC) mitochondrijose ir chloroplasto.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra elektronų perdavimo grandinė mitochondrijose
3. Kas yra elektronų perdavimo grandinė chloroplastuose
4. ETC mitochondrijose ir chloroplastuose panašumai
5. Šoninis palyginimas - elektronų transportavimo grandinė mitochondrijose ir chloroplastai lentelių pavidalu
6. Santrauka
Kas yra elektronų transportavimo grandinė mitochondrijose?
Elektronų transportavimo grandinė, atsirandanti mitochondrijų vidinėje membranoje, yra žinoma kaip oksidacinis fosforilinimas, kai elektronai pernešami per vidinę mitochondrijų membraną, dalyvaujant skirtingiems kompleksams. Tai sukuria protonų gradientą, kuris sukelia ATP sintezę. Tai vadinama oksidaciniu fosforilinimu dėl energijos šaltinio: tai yra redoksinės reakcijos, kurios varo elektronų transportavimo grandinę.
Elektronų transportavimo grandinę sudaro daugybė skirtingų baltymų ir organinių molekulių, kurios apima skirtingus kompleksus, būtent I, II, III, IV ir ATP sintazės kompleksus. Elektronams judant per elektronų transportavimo grandinę, jie pereina nuo aukštesnio energijos lygio į žemesnį energijos lygį. Šio judėjimo metu sukurtas elektronų gradientas gauna energiją, kuri naudojama pumpuojant H + jonus per vidinę membraną iš matricos į tarpmembraninę erdvę. Tai sukuria protonų gradientą. Elektronai, patekę į elektronų transportavimo grandinę, gaunami iš FADH2 ir NADH. Jie sintetinami ankstesnėse korinio kvėpavimo stadijose, kurios apima glikolizę ir TCA ciklą.
01 pav. Elektronų transportavimo grandinė mitochondrijose
I, II ir IV kompleksai laikomi protonų siurbliais. Abu I ir II kompleksai elektronus kartu perduoda elektronų nešikliui, vadinamam ubiquinone, kuris perduoda elektronus į III kompleksą. Elektronams judant III kompleksu, daugiau H + jonų per vidinę membraną patenka į tarpmembraninę erdvę. Kitas mobilus elektronų nešiklis, žinomas kaip citochromas C, priima elektronus, kurie vėliau perduodami į IV kompleksą. Tai sukelia galutinį H + jonų perdavimą į tarpmembraninę erdvę. Galiausiai elektronus priima deguonis, kuris vėliau naudojamas vandeniui formuoti. Protonų varomosios jėgos gradientas nukreiptas į galutinį kompleksą, kuris yra ATP sintazė, kuri sintetina ATP.
Kas yra elektronų transportavimo grandinė chloroplastuose?
Elektronų transportavimo grandinė, vykstanti chloroplasto viduje, paprastai vadinama fotofosforilinimu. Kadangi energijos šaltinis yra saulės šviesa, ADP fosforilinimas iki ATP yra žinomas kaip fotofosforilinimas. Šiame procese šviesos energija naudojama kuriant didelės energijos donoro elektroną, kuris tada vienakrypčiu būdu patenka į žemesnės energijos elektronų akceptorių. Elektronų judėjimas nuo donoro iki akceptoriaus vadinamas elektronų perdavimo grandine. Fotofosforilinimas gali būti dviejų būdų; ciklinis fotofosforilinimas ir neciklinis fotofosforilinimas.
02 pav. Elektronų transportavimo grandinė chloroplastuose
Ciklinė fotofosforilinimas iš esmės vyksta ant tilakoidinės membranos, kur elektronų srautas pradedamas iš pigmento komplekso, žinomo kaip fotosistema I. Kai saulės šviesa patenka ant fotosistemos; šviesą sugeriančios molekulės užfiksuos šviesą ir perduos ją specialiai chlorofilo molekulei fotosistemoje. Tai sukelia sužadinimą ir galų gale išsiskiria didelės energijos elektroną. Ši energija perduodama iš vieno elektronų akceptoriaus į kitą elektronų akceptorių elektronų gradiente, kurį galiausiai priima žemesnės energijos elektronų akceptorius. Elektronų judėjimas sukelia protonų varomąją jėgą, kuri apima H + pumpavimąjonai per membranas. Tai naudojama gaminant ATP. Šiame procese kaip fermentas naudojama ATP sintazė. Ciklinis fotofosforilinimas negamina deguonies ar NADPH.
Neciklinio fotofosforilinimo metu dalyvauja dvi fotosistemos. Iš pradžių vandens molekulė yra lizuojama, kad gautų 2H + + 1 / 2O 2 + 2e -. „Photosystem II“išlaiko du elektronus. Fotosistemoje esantys chlorofilo pigmentai absorbuoja šviesos energiją fotonų pavidalu ir perduoda ją šerdies molekulei. Du elektronai yra pakeliami iš fotosistemos, kurią priima pagrindinis elektronų akceptorius. Skirtingai nuo ciklinio kelio, du elektronai nebegrįš į fotosistemą. Elektronų trūkumą fotosistemoje užtikrins kitos vandens molekulės lizė. II fotosistemos elektronai bus perkelti į I fotosistemą, kur vyks panašus procesas. Elektronų srautas iš vieno akceptoriaus į kitą sukurs elektronų gradientą, kuris yra protonų varomoji jėga, kuri naudojama sintezuojant ATP.
Kuo panašūs ETC mitochondrijose ir chloroplastuose?
- ATP sintazę ETC naudoja tiek mitochondrijos, tiek chloroplastai.
- Abiejose 3 ATP molekules sintetina 2 protonai.
Koks skirtumas tarp elektronų transportavimo grandinės mitochondrijose ir chloroplastuose?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
ETC mitochondrijose ir ETC chloroplastuose |
|
| Mitochondrijų vidinėje membranoje atsirandanti elektronų perdavimo grandinė yra žinoma kaip oksidacinė fosforilinimas arba elektronų transportavimo grandinė Mitochondrijose. | Elektronų transportavimo grandinė, vykstanti chloroplasto viduje, yra žinoma kaip fotofosforilinimas arba elektronų perdavimo grandinė chloroplaste. |
| Fosforilinimo tipas | |
| Oksidacinis fosforilinimas vyksta mitochondrijų ETC. | Foto-fosforilinimas vyksta chloroplastų ETC. |
| Energijos šaltinis | |
| ETP energijos šaltinis mitochondrijose yra cheminė energija, gaunama iš redoksinių reakcijų. | ETC chloroplastuose naudoja šviesos energiją. |
| Vieta | |
| ETC mitochondrijose vyksta mitochondrijų krizėse. | ETC chloroplastuose vyksta chloroplasto tilakoidinėje membranoje. |
| Kofermentas | |
| NAD ir FAD dalyvauja mitochondrijų ETC. | NADP dalyvauja chloroplastų ETC. |
| Protonų gradientas | |
| Protonų gradientas veikia nuo tarpmembraninės erdvės iki matricos mitochondrijų ETC metu. | Protonų gradientas veikia nuo tilakoidinės erdvės iki chloroplasto stromos chloroplastų ETC metu. |
| Galutinis elektronų priėmėjas | |
| Deguonis yra galutinis ETC elektronų akceptorius mitochondrijose. | Chlorofilas ciklinėje fotofosforilinimo ir NADPH + neciklinio fotofosforilinimo metu yra galutiniai elektronų akceptoriai ETC chloroplastuose. |
Santrauka - elektronų transportavimo grandinė mitochondrijose ir chloroplastuose
Elektronų transportavimo grandinė, atsirandanti chloroplasto tilakoidinėje membranoje, yra žinoma kaip fotofosforilinimas, nes šviesos energija naudojama procesui valdyti. Mitochondrijose elektronų pernešimo grandinė yra žinoma kaip oksidacinis fosforilinimas, kai NADH ir FADH2 elektronai, gaunami glikolizės ir TCA ciklo metu, per protonų gradientą paverčiami ATP. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp ETC mitochondrijose ir ETC chloroplastuose. Abiejuose procesuose sintezuojant ATP naudojama ATP sintazė.
Atsisiųskite elektronų transportavimo grandinės, esančios mitochondrijose ir chloroplastuose, PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp ETC Mitochondrijoje ir Chloroplast
