Diferența cheie - Lanțul de transport al electronilor în mitocondrii față de cloroplaste
Respirația celulară și fotosinteza sunt două procese extrem de importante care ajută organismele vii din biosferă. Ambele procese implică transportul electronilor care creează un gradient de electroni. Acest lucru determină formarea unui gradient de protoni prin care energia este utilizată în sintetizarea ATP cu ajutorul enzimei ATP sintază. Lanțul de transport al electronilor (ETC), care are loc în mitocondrii se numește „fosforilare oxidativă”, deoarece procesul utilizează energia chimică din reacțiile redox. În schimb, în cloroplast acest proces se numește „foto-fosforilare”, deoarece folosește energia luminii. Aceasta este diferența cheie între lanțul de transport al electronilor (ETC) în mitocondrie și cloroplast.
CUPRINS
1. Prezentare generală și Diferența cheie
2. Ce este Chain Electron Transport in mitocondrii
3. Ce este Chain Electron Transport în cloroplaste
4. similarități între ETC în mitocondriile și cloroplastele
5. Side by Side Comparație - Chain Electron Transport in mitocondrii vs cloroplastele în tabelară Forma
6. Rezumat
Ce este lanțul de transport al electronilor în mitocondrie?
Lanțul de transport al electronilor care apare în membrana interioară a mitocondriilor este cunoscut sub numele de fosforilare oxidativă, unde electronii sunt transportați peste membrana interioară a mitocondriilor cu implicarea diferiților complexe. Acest lucru creează un gradient de protoni care determină sinteza ATP. Este cunoscută sub numele de fosforilare oxidativă datorită sursei de energie: adică reacțiile redox care antrenează lanțul de transport al electronilor.
Lanțul de transport al electronilor este alcătuit din multe proteine și molecule organice diferite care includ diferiți complecși și anume complexul I, II, III, IV și complexul ATP sintază. În timpul mișcării electronilor prin lanțul de transport al electronilor, aceștia se deplasează de la niveluri mai ridicate de energie la niveluri mai mici de energie. Gradientul de electroni creat în timpul acestei mișcări obține energie care este utilizată la pomparea ionilor H + peste membrana interioară de la matrice în spațiul intermembranar. Acest lucru creează un gradient de protoni. Electronii care intră în lanțul de transport al electronilor sunt derivați din FADH2 și NADH. Acestea sunt sintetizate în timpul etapelor respiratorii celulare anterioare, care includ glicoliza și ciclul TCA.
Figura 01: Lanțul de transport al electronilor în mitocondrii
Complexele I, II și IV sunt considerate pompe de protoni. Ambele complexe I și II trec colectiv electroni la un purtător de electroni cunoscut sub numele de Ubiquinonă care transferă electronii la complexul III. În timpul mișcării electronilor prin complexul III, mai mulți ioni H + sunt livrați prin membrana interioară către spațiul intermembranar. Un alt purtător de electroni mobil cunoscut sub numele de Citocrom C primește electronii care sunt apoi trecuți în complexul IV. Acest lucru determină transferul final al ionilor H + în spațiul intermembranar. Electronii sunt acceptați în cele din urmă de oxigen, care este apoi utilizat pentru a forma apă. Gradientul forței motrice a protonului este îndreptat către complexul final, care este ATP sintază care sintetizează ATP.
Ce este lanțul de transport al electronilor în cloroplaste?
Lanțul de transport al electronilor care are loc în interiorul cloroplastului este cunoscut sub numele de fotofosforilare. Deoarece sursa de energie este lumina soarelui, fosforilarea ADP în ATP este cunoscută sub numele de fotofosforilare. În acest proces, energia luminii este utilizată în crearea unui electron donator de energie ridicată care apoi curge într-un model unidirecțional către un acceptor de electroni cu energie mai mică. Mișcarea electronilor de la donator la acceptor este denumită lanț de transport al electronilor. Fotofosforilarea poate avea două căi; fotofosforilarea ciclică și fotofosforilarea neciclică.
Figura 02: Lanțul de transport al electronilor în cloroplast
Fotofosforilarea ciclică are loc practic pe membrana tilacoidă unde fluxul de electroni este inițiat dintr-un complex pigmentar cunoscut sub numele de fotosistem I. Când lumina soarelui cade pe fotosistem; moleculele absorbante de lumină vor captura lumina și o vor transmite către o moleculă specială de clorofilă din fotosistem. Acest lucru duce la excitare și, în cele din urmă, la eliberarea unui electron cu energie ridicată. Această energie este transmisă de la un acceptor de electroni la următorul acceptor de electroni într-un gradient de electroni care este în cele din urmă acceptat de un acceptor de electroni cu energie mai mică. Mișcarea electronilor induce o forță motrice a protonului care implică pomparea H +ioni peste membrane. Aceasta este utilizată în producția de ATP. ATP sintaza este utilizată ca enzimă în timpul acestui proces. Fotofosforilarea ciclică nu produce oxigen sau NADPH.
În fotofosforilarea neciclică apare implicarea a două fotosisteme. Inițial, o moleculă de apă este lizată pentru a produce 2H + + 1 / 2O 2 + 2e -. Photosystem II păstrează cei doi electroni. Pigmenții clorofilici prezenți în fotosistem absorb energia luminii sub formă de fotoni și o transferă către o moleculă de bază. Doi electroni sunt amplificați din fotosistem, care este acceptat de acceptorul primar de electroni. Spre deosebire de calea ciclică, cei doi electroni nu vor reveni la fotosistem. Deficitul de electroni din fotosistem va fi asigurat prin liza unei alte molecule de apă. Electronii din fotosistemul II vor fi transferați în fotosistemul I unde va avea loc un proces similar. Fluxul de electroni de la un acceptor la următorul va crea un gradient de electroni care este o forță motrice a protonului care este utilizată în sintetizarea ATP.
Care sunt asemănările dintre ETC în mitocondrii și cloroplaste?
- ATP sintaza este utilizată în ETC atât de mitocondrii, cât și de cloroplast.
- În ambele, 3 molecule ATP sunt sintetizate de 2 protoni.
Care este diferența dintre lanțul de transport al electronilor în mitocondrii și cloroplaste?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
ETC în mitocondrii vs ETC în cloroplaste |
|
| Lanțul de transport al electronilor care apare în membrana interioară a mitocondriilor este cunoscut sub numele de fosforilare oxidativă sau lanț de transport al electronilor în mitocondrii. | Lanțul de transport al electronilor care are loc în interiorul cloroplastului este cunoscut sub numele de fotofosforilare sau lanțul de transport al electronilor din cloroplast. |
| Tipul de fosforilare | |
| Fosforilarea oxidativă apare în ETC a mitocondriilor. | Foto-fosforilarea are loc în ETC a cloroplastelor. |
| Sursa de energie | |
| Sursa de energie a ETP în mitocondrii este energia chimică derivată din reacțiile redox. | ETC în cloroplaste utilizează energia luminii. |
| Locație | |
| ETC în mitocondrii are loc în crista mitocondriilor. | ETC în cloroplaste are loc în membrana tilacoidă a cloroplastului. |
| Co-enzimă | |
| NAD și FAD se implică în ETC a mitocondriilor. | NADP implică în ETC cloroplastele. |
| Gradient de protoni | |
| Gradientul de protoni acționează de la spațiul intermembranar până la matrice în timpul ETC al mitocondriilor. | Gradientul de protoni acționează de la spațiul tilacoid la stroma cloroplastului în timpul ETC al cloroplastelor. |
| Acceptor final de electroni | |
| Oxigenul este ultimul acceptor de electroni al ETC în mitocondrii. | Clorofila în fotofosforilarea ciclică și NADPH + în fotofosforilarea neciclică sunt acceptorii finali de electroni în ETC în cloroplaste. |
Rezumat - Lanțul de transport al electronilor în mitocondrii față de cloroplaste
Lanțul de transport al electronilor care apare în membrana tilacoidă a cloroplastului este cunoscut sub numele de foto-fosforilare, deoarece energia luminii este utilizată pentru a conduce procesul. În mitocondrie, lanțul de transport al electronilor este cunoscut sub numele de fosforilare oxidativă, unde electronii din NADH și FADH2 care sunt derivați din glicoliză și din ciclul TCA sunt transformați în ATP printr-un gradient de protoni. Aceasta este diferența cheie între ETC în mitocondrii și ETC în cloroplaste. Ambele procese utilizează ATP sintază în timpul sintezei ATP.
Descărcați versiunea PDF a lanțului de transport al electronilor în mitocondrii față de cloroplaste
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți folosi în scopuri offline, conform notei de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre ETC în mitocondrie și cloroplast
