Diferența cheie - Fosforilarea oxidativă vs Fotofosforilarea
Trifosfatul de adenozină (ATP) este un factor important pentru supraviețuirea și funcția organismelor vii. ATP este cunoscut ca moneda energetică universală a vieții. Producția de ATP în cadrul sistemului viu are loc în multe feluri. Fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea sunt două mecanisme majore care produc cea mai mare parte a ATP celular într-un sistem viu. Fosforilarea oxidativă folosește oxigen molecular în timpul sintezei ATP și are loc în apropierea membranelor mitocondriilor, în timp ce fotofosforilarea utilizează lumina soarelui ca sursă de energie pentru producerea ATP și are loc în membrana tilacoidă a cloroplastului. Diferența cheie dintre fosforilarea oxidativă și fotofosforilare este că producția de ATP este condusă prin transferul de electroni în oxigen în fosforilarea oxidativă, în timp ce lumina soarelui determină producția de ATP în fotofosforilare.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este fosforilarea oxidativă
3. Ce este fotofosforilarea
4. Asemănări între fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea
5. Comparație side by side - Fosforilarea oxidativă vs fotofosforilarea în formă tabelară
6. Rezumat
Ce este fosforilarea oxidativă?
Fosforilarea oxidativă este calea metabolică care produce ATP folosind enzime cu prezența oxigenului. Este etapa finală a respirației celulare a organismelor aerobe. Există două procese principale de fosforilare oxidativă; lanțul de transport al electronilor și chimiozmoza. În lanțul de transport al electronilor, facilitează reacțiile redox care implică mulți intermediari redox pentru a conduce mișcarea electronilor de la donatorii de electroni la acceptorii de electroni. Energia derivată din aceste reacții redox este utilizată pentru a produce ATP în chimiozoză. În contextul eucariotelor, fosforilarea oxidativă se efectuează în diferite complexe proteice din membrana interioară a mitocondriilor. În contextul procariotelor, aceste enzime sunt prezente în spațiul intermembranar al celulei.
Proteinele care sunt implicate în fosforilarea oxidativă sunt legate între ele. În eucariote, cinci complexe proteice principale sunt utilizate în timpul lanțului de transport al electronilor. Acceptorul final al electronilor pentru fosforilarea oxidativă este oxigenul. Acceptă un electron și se formează apă. Prin urmare, oxigenul ar trebui să fie prezent pentru a produce ATP prin fosforilarea oxidativă.
Figura 01: Fosforilarea oxidativă
Energia care este eliberată în timpul fluxului de electroni prin lanț este utilizată în transportul protonilor prin membrana interioară a mitocondriilor. Această energie potențială este direcționată către complexul proteic final, care este ATP sintază pentru a produce ATP. Producția de ATP are loc în complexul ATP sintază. Catalizează adăugarea grupării fosfat la ADP și facilitează formarea de ATP. Producția de ATP folosind energia eliberată în timpul transferului de electroni este cunoscută sub numele de chemiosmoză.
Ce este fotofosforilarea?
În contextul fotosintezei, procesul care fosforilează ADP în ATP folosind energia luminii solare este denumit fotofosforilare. În acest proces, lumina soarelui activează diferite molecule de clorofilă pentru a crea un donator de electroni cu energie ridicată care ar fi acceptat de un acceptor de electroni cu energie redusă. Prin urmare, energia luminii implică crearea atât a unui donator de electroni cu energie ridicată, cât și a unui acceptor de electroni cu energie redusă. Ca rezultat al unui gradient de energie creat, electronii se vor deplasa de la donator la acceptor în mod ciclic și neciclic. Mișcarea electronilor are loc prin lanțul de transport al electronilor.
Fotofosforilarea ar putea fi clasificată în două grupe; fotofosforilarea ciclică și fotofosforilarea neciclică. Fotofosforilarea ciclică are loc într-un loc special al cloroplastului cunoscut sub numele de membrană tilacoidă. Fotofosforilarea ciclică nu produce oxigen și NADPH. Această cale ciclică inițiază fluxul de electroni către un complex pigmentar de clorofilă cunoscut sub numele de fotosistem I. Din fotosistem I este crescut electronul de mare energie. Datorită instabilității electronului, acesta va fi acceptat de un acceptor de electroni care se află la niveluri mai mici de energie. Odată inițiați, electronii se vor deplasa de la un acceptor de electroni la următorul într-un lanț în timp ce pompează ioni H + peste membrană care produce o forță motrice a protonului. Această forță motivantă a protonului duce la dezvoltarea unui gradient de energie care este utilizat în producerea de ATP din ADP folosind enzima ATP sintază în timpul procesului.
Figura 02: Fotofosforilare
În fotofosforilarea neciclică, aceasta implică doi complecși pigmentari clorofilici (fotosistemul I și fotosistemul II). Acest lucru are loc în stroma. În această cale de fotoliză a apei, molecula are loc în fotosistemul II care reține inițial doi electroni derivați din reacția de fotoliză din interiorul fotosistemului. Energia luminii implică excitația unui electron din fotosistemul II care suferă reacții în lanț și, în cele din urmă, este transferată către o moleculă centrală prezentă în fotosistemul II. Electronul se va deplasa de la un acceptor de electroni la următorul într-un gradient de energie care va fi acceptat în cele din urmă de o moleculă de oxigen. Aici, pe această cale, se produc atât oxigen, cât și NADPH.
Care sunt asemănările dintre fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea?
- Ambele procese sunt importante în transferul de energie în cadrul sistemului viu.
- Ambii implicați în utilizarea intermediarilor redox.
- În ambele procese, producerea unei forțe motrice a protonului duce la transferul ionilor H + peste membrană.
- Gradientul de energie creat de ambele procese este utilizat pentru a produce ATP din ADP.
- Ambele procese folosesc enzima ATP sintază pentru a produce ATP.
Care este diferența dintre fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Fosforilarea oxidativă vs fotofosforilarea |
|
| Fosforilarea oxidativă este procesul care produce ATP folosind enzime și oxigen. Este ultima etapă a respirației aerobe. | Fotofosforilarea este procesul de producere a ATP folosind lumina soarelui în timpul fotosintezei. |
| Sursa de energie | |
| Oxigenul molecular și glucoza sunt sursele de energie ale fosforilării oxidative. | Lumina soarelui este sursa de energie a fotofosforilării. |
| Locație | |
| Fosforilarea oxidativă apare în mitocondrii | Fotofosforilarea are loc în cloroplast |
| Apariție | |
| Fosforilarea oxidativă are loc în timpul respirației celulare. | Fotofosforilarea are loc în timpul fotosintezei. |
| Acceptor final de electroni | |
| Oxigenul este ultimul acceptor de electroni al fosforilării oxidative. | NADP + este acceptorul final de electroni pentru fotofosforilare. |
Rezumat - Fosforilarea oxidativă vs Fotofosforilarea
Producția de ATP în cadrul sistemului viu are loc în multe feluri. Fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea sunt două mecanisme majore care produc cea mai mare parte a ATP celular. În eucariote, fosforilarea oxidativă se efectuează în diferite complexe proteice din membrana interioară a mitocondriilor. Implică mulți intermediari redox pentru a conduce mișcarea electronilor de la donatori de electroni la acceptori de electroni. În cele din urmă, utilizarea energiei eliberate în timpul transferului de electroni este utilizată pentru a produce ATP prin ATP sintază. Procesul care fosforilează ADP în ATP folosind energia luminii solare este denumit fotofosforilare. Se întâmplă în timpul fotosintezei. Fotofosforilarea are loc prin două căi principale; fotofosforilarea ciclică și fotofosforilarea neciclică. Fosforilarea oxidativă are loc în mitocondrii, iar fotofosforilarea apare în cloroplaste. Aceasta este diferența dintre fosforilarea oxidativă și fotofosforilarea.
Descărcați PDF Fosforilarea oxidativă vs Fotofosforilarea
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 fotofosforilarea oxidativă și fotofosforilare
