Galvenā atšķirība - elektronu transporta ķēde mitohondrijās pret hloroplastiem
Šūnu elpošana un fotosintēze ir divi ārkārtīgi svarīgi procesi, kas palīdz dzīvajiem organismiem biosfērā. Abi procesi ietver elektronu transportēšanu, kas rada elektronu gradientu. Tas izraisa protonu gradienta veidošanos, ar kuru enerģija tiek izmantota ATP sintezēšanai ar fermenta ATP sintāzes palīdzību. Elektronu transportēšanas ķēdi (ETC), kas notiek mitohondrijos, sauc par “oksidatīvo fosforilēšanu”, jo process izmanto redoksreakciju ķīmisko enerģiju. Turpretim hloroplastā šo procesu sauc par “fotofosforilēšanu”, jo tas izmanto gaismas enerģiju. Šī ir galvenā atšķirība starp elektronu transporta ķēdi (ETC) mitohondrijos un hloroplastā.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir elektronu transporta ķēde mitohondrijos
3. Kas ir elektronu transporta ķēde hloroplastos
4. Līdzības starp ETC mitohondrijos un hloroplastos
5. Blakus salīdzinājums - Elektronu transporta ķēde mitohondrijās salīdzinājumā ar hloroplastiem tabulas formā
6. Kopsavilkums
Kas ir elektronu transporta ķēde mitohondrijās?
Elektronu transportēšanas ķēde, kas notiek mitohondriju iekšējā membrānā, ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšana, kur elektroni tiek pārvietoti pa mitohondriju iekšējo membrānu, iesaistot dažādus kompleksus. Tas rada protonu gradientu, kas izraisa ATP sintēzi. To sauc par oksidatīvo fosforilēšanu enerģijas avota dēļ: tās ir redoksreakcijas, kas virza elektronu transporta ķēdi.
Elektronu transportēšanas ķēde sastāv no daudziem dažādiem proteīniem un organiskām molekulām, kas ietver dažādus kompleksus, proti, I, II, III, IV un ATP sintāzes kompleksus. Elektronu kustības laikā caur elektronu transporta ķēdi tie pāriet no augstāka enerģijas līmeņa uz zemāku enerģijas līmeni. Šīs kustības laikā radītais elektronu gradients iegūst enerģiju, kas tiek izmantota H + jonu sūknēšanai caur iekšējo membrānu no matricas starpmembrānas telpā. Tas rada protonu gradientu. Elektroni, kas nonāk elektronu transporta ķēdē, tiek iegūti no FADH2 un NADH. Tie tiek sintezēti agrākās šūnu elpošanas stadijās, kas ietver glikolīzi un TCA ciklu.
01. attēls: Elektronu transporta ķēde mitohondrijās
I, II un IV kompleksi tiek uzskatīti par protonu sūkņiem. Abi I un II kompleksi elektronus kopā nodod elektronu nesējam, kas pazīstams kā Ubiquinone, kas elektronus pārnes uz III kompleksu. Elektronu kustības laikā caur III kompleksu vairāk H + jonu tiek piegādāti pa iekšējo membrānu uz starpmembrānas telpu. Cits mobilais elektronu nesējs, kas pazīstams kā citohroms C, uztver elektronus, kuri pēc tam tiek nodoti IV kompleksam. Tas izraisa H + jonu galīgo pārnešanu starpmembrānu telpā. Elektroni beidzot tiek pieņemti ar skābekli, kas pēc tam tiek izmantots ūdens veidošanai. Protonu kustības spēka gradients ir vērsts uz galīgo kompleksu, kas ir ATP sintāze, kas sintezē ATP.
Kas ir elektronu transporta ķēde hloroplastos?
Elektronu transportēšanas ķēde, kas notiek hloroplasta iekšienē, ir plaši pazīstama kā fotofosforilēšana. Tā kā enerģijas avots ir saules gaisma, ADP fosforilēšana līdz ATP ir pazīstama kā fotofosforilēšana. Šajā procesā gaismas enerģija tiek izmantota augstas enerģijas donora elektrona radīšanai, kas pēc tam vienvirziena veidā plūst uz zemākas enerģijas elektronu akceptoru. Elektronu kustība no donora uz akceptoru tiek saukta par elektronu transporta ķēdi. Fotofosforilēšana var būt divu veidu; cikliskā fotofosforilēšana un necikliskā fotofosforilēšana.
02. attēls: Elektronu transporta ķēde hloroplastā
Cikliskā fotofosforilēšana notiek galvenokārt uz tilakoīda membrānas, kur elektronu plūsma tiek uzsākta no pigmenta kompleksa, kas pazīstams kā fotosistēma I. Kad saules gaisma nokrīt uz fotosistēmas; gaismu absorbējošas molekulas uztvers gaismu un nodos to īpašai hlorofila molekulai fotosistēmā. Tas noved pie ierosmes un galu galā augstas enerģijas elektrona atbrīvošanās. Šī enerģija tiek nodota no viena elektronu akceptora nākamajam elektronu akceptoram elektronu gradientā, kuru beidzot pieņem zemākas enerģijas elektronu akceptors. Elektronu kustība izraisa protonu kustības spēku, kas saistīts ar H + sūknēšanujoni pāri membrānām. To izmanto ATP ražošanā. Šajā procesā kā ferments tiek izmantota ATP sintāze. Cikliskā fotofosforilēšana nerada skābekli vai NADPH.
Necikliskā fotofosforilēšanā notiek divu fotosistēmu iesaistīšanās. Sākotnēji tiek sadalīta ūdens molekula, iegūstot 2H + + 1 / 2O 2 + 2e -. Fotosistēma II notur abus elektronus. Hlorofila pigmenti, kas atrodas fotosistēmā, absorbē gaismas enerģiju fotonu formā un pārnes to uz kodola molekulu. Divi elektroni tiek stimulēti no fotosistēmas, kuru pieņem primārais elektronu akceptors. Atšķirībā no cikliskā ceļa, divi elektroni vairs neatgriezīsies fotosistēmā. Elektronu deficītu fotosistēmā nodrošinās citas ūdens molekulas lizēšana. Elektroni no II fotosistēmas tiks pārnesti uz I fotosistēmu, kur notiks līdzīgs process. Elektronu plūsma no viena akceptora uz nākamo radīs elektronu gradientu, kas ir protonu kustības spēks, kas tiek izmantots ATP sintezēšanā.
Kādas ir ETC līdzības mitohondrijos un hloroplastos?
- ATP sintāzi ETC izmanto gan mitohondriji, gan hloroplasts.
- Abās 3 ATP molekulas sintezē 2 protoni.
Kāda ir atšķirība starp elektronu transporta ķēdi mitohondrijās un hloroplastos?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
ETC mitohondrijās salīdzinājumā ar ETC hloroplastos |
|
| Elektronu transporta ķēde, kas notiek mitohondriju iekšējā membrānā, ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšana vai elektronu transporta ķēde mitohondrijos. | Elektronu transporta ķēde, kas notiek hloroplasta iekšienē, ir pazīstama kā fotofosforilēšana vai elektronu transporta ķēde hloroplastā. |
| Fosforilēšanas veids | |
| Oksidatīvā fosforilēšana notiek mitohondriju ETC. | Foto-fosforilēšana notiek hloroplastu ETC. |
| Enerģijas avots | |
| ETP enerģijas avots mitohondrijos ir ķīmiskā enerģija, kas iegūta no redoksreakcijām. | ETC hloroplastos izmanto gaismas enerģiju. |
| Atrašanās vieta | |
| ETC mitohondrijos notiek mitohondriju cristae. | ETC hloroplastos notiek hloroplastu tilakoīdu membrānā. |
| Koenzīms | |
| NAD un FAD iesaistās mitohondriju ETC. | NADP ir iesaistīts hloroplastu ETC. |
| Protonu gradients | |
| Protonu gradients darbojas no starpmembrānas telpas līdz matricai mitohondriju ETC laikā. | Protonu gradients darbojas no tilakoīda telpas līdz hloroplasta stromai hloroplastu ETC laikā. |
| Galīgais elektronu akceptors | |
| Skābeklis ir ETC galīgais elektronu akceptors mitohondrijos. | Hlorofils cikliskajā fotofosforilācijā un NADPH + noncikliskajā fotofosforilācijā ir galīgie elektronu akceptori ETC hloroplastos. |
Kopsavilkums - elektronu transporta ķēde mitohondrijās pret hloroplastiem
Elektronu transporta ķēde, kas notiek hloroplasta tilakoīda membrānā, ir pazīstama kā foto-fosforilēšana, jo procesa virzīšanai tiek izmantota gaismas enerģija. Mitohondrijos elektronu transporta ķēde ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšana, kur NADH un FADH2 elektroni, kas iegūti glikolīzē un TCA ciklā, tiek pārveidoti par ATP, izmantojot protonu gradientu. Šī ir galvenā atšķirība starp ETC mitohondrijos un ETC hloroplastos. Abos procesos ATP sintēzes laikā tiek izmantota ATP sintāze.
Lejupielādējiet elektronu transporta ķēdes PDF versiju mitohondrijās pret hloroplastiem
Jūs varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit. Starpība starp ETC mitohondrijās un hloroplastu
