Rozdiel medzi elektrónovým transportným reťazcom v mitochondriách a chloroplastoch
Share
Kľúčový rozdiel - elektrón Transportný reťazec v mitochondrii verzus chloroplasty
Bunkové dýchanie a fotosyntéza sú dva mimoriadne dôležité procesy, ktoré pomáhajú živým organizmom v biosfére. Oba procesy zahŕňajú transport elektrónov, ktoré vytvárajú elektrónový gradient. To spôsobuje tvorbu protónového gradientu, pomocou ktorého sa energia využíva pri syntéze ATP pomocou enzýmu ATP syntázy.. Elektrónový transportný reťazec (ETC), ktorý sa koná v mitochondriách, sa nazýva oxidačný fosforylácie, ' pretože tento proces využíva chemickú energiu z redoxných reakcií. Naopak, v chloroplaste sa tento proces nazýva „fotofosforylácia“, pretože využíva svetelnú energiu. To je kľúčový rozdiel medzi elektrónovým dopravným reťazcom (ETC) v Mitochondrii a chloroplaste.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je elektrónový dopravný reťazec v Mitochondrii
3. Čo je reťazec prenosu elektrónov v chloroplastoch
4. Podobnosti medzi ETC v mitochondriách a chloroplastoch
5. Porovnanie bok po boku - elektrónový dopravný reťazec v mitochondriách verzus chloroplasty v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je elektrónový dopravný reťazec v Mitochondrii?
Elektrónový transportný reťazec, ktorý sa vyskytuje vo vnútornej membráne mitochondrie, je známy ako oxidačná fosforylácia, pri ktorej sú elektróny transportované cez vnútornú membránu mitochondrie za účasti rôznych komplexov. To vytvára gradient protónov, ktorý spôsobuje syntézu ATP. Je známa ako oxidačná fosforylácia v dôsledku zdroja energie: to je redoxná reakcia, ktorá riadi transportný reťazec elektrónov.
Elektrónový transportný reťazec pozostáva z mnohých rôznych proteínov a organických molekúl, ktoré zahŕňajú rôzne komplexy, konkrétne komplex I, II, III, IV a komplex ATP syntázy. Počas pohybu elektrónov cez reťazec prenosu elektrónov prechádzajú z vyšších energetických úrovní na nižšie energetické úrovne. Elektrónový gradient vytvorený počas tohto pohybu pochádza z energie, ktorá sa využíva pri čerpaní H+ ióny cez vnútornú membránu z matrice do intermembránového priestoru. To vytvára gradient protónov. Elektróny, ktoré vstupujú do dopravného reťazca elektrónov, sú odvodené od FADH2 a NADH. Tieto sa syntetizujú počas skorších bunkových respiračných štádií, ktoré zahŕňajú glykolýzu a cyklus TCA.
Obrázok 01: Elektrónový dopravný reťazec v Mitochondrii
Komplexy I, II a IV sa považujú za protónové pumpy. Oba komplexy I a II spoločne prechádzajú elektróny na elektrónový nosič známy ako Ubiquinon, ktorý prenáša elektróny na komplex III. Počas pohybu elektrónov cez komplex III, viac H+ Ióny sa dodávajú cez vnútornú membránu do intermembránového priestoru. Ďalší mobilný elektrónový nosič známy ako cytochróm C prijíma elektróny, ktoré sa potom prenášajú do komplexu IV. To spôsobuje konečný prenos H+ ióny do intermembránového priestoru. Elektróny sa nakoniec prijímajú kyslíkom, ktorý sa potom využíva na tvorbu vody. Protónový hybný silový gradient je nasmerovaný na konečný komplex, ktorým je ATP syntáza, ktorá syntetizuje ATP.
Čo je elektrónový dopravný reťazec v chloroplastoch?
Elektrónový transportný reťazec, ktorý prebieha vo vnútri chloroplastov, sa bežne nazýva fotofosforylácia. Pretože zdrojom energie je slnečné svetlo, fosforylácia ADP na ATP je známa ako fotofosforylácia. Pri tomto procese sa svetelná energia využíva na vytvorenie donorového elektrónu s vysokou energiou, ktorý potom jednosmerne prúdi do akceptora elektrónov s nižšou energiou. Pohyb elektrónov od darcu k príjemcovi sa označuje ako elektrónový dopravný reťazec. Fotofosforylácia môže mať dve cesty; cyklická fotofosforylácia a necyklická fotofosforylácia.
Obrázok 02: Elektrónový dopravný reťazec v chloroplaste
Cyklická fotofosforylácia vyskytuje sa v zásade na tylakoidnej membráne, kde je tok elektrónov iniciovaný z pigmentového komplexu známeho ako fotosystém I. Keď na fotosystém dopadá slnečné svetlo; molekuly absorbujúce svetlo zachytia svetlo a prenesú ho do špeciálnej molekuly chlorofylu vo fotosystéme. To vedie k excitácii a prípadne k uvoľneniu elektrónu s vysokou energiou. Táto energia prechádza z jedného elektrónového akceptora do ďalšieho elektrónového akceptora v elektrónovom gradiente, ktorý je nakoniec prijatý nízkoenergetickým akceptorom elektrónov. Pohyb elektrónov indukuje protónovú hnaciu silu, ktorá spočíva v čerpaní H+ ióny cez membrány. Používa sa pri výrobe ATP. Počas tohto procesu sa ako enzým používa ATP syntáza. Cyklická fotofosforylácia neprodukuje kyslík ani NADPH.
v necyklická fotofosforylácia, dochádza k zapojeniu dvoch fotosystémov. Na začiatku sa molekula vody lyžuje za vzniku 2H+ + 1 / 2O2 + 2e-. Fotosystém II udržuje dva elektróny. Chlorofylové pigmenty prítomné vo fotosystéme absorbujú svetelnú energiu vo forme fotónov a prenášajú ju na molekulu jadra. Dva elektróny sú zosilnené z fotosystému, ktorý je akceptovaný primárnym akceptorom elektrónov. Na rozdiel od cyklickej dráhy sa tieto dva elektróny nevrátia do fotosystému. Deficit elektrónov vo fotosystéme bude zabezpečený lýzou inej molekuly vody. Elektróny z fotosystému II sa prenesú do fotosystému I, kde sa uskutoční podobný proces. Tok elektrónov z jedného akceptora do nasledujúceho vytvorí elektrónový gradient, ktorý je protónovou hnacou silou, ktorá sa využíva pri syntéze ATP..
Aké sú podobnosti medzi ETC v mitochondriách a chloroplastoch?
- Syntéza ATP sa v ETC využíva ako v mitochondriách, tak v chloroplastoch.
- V obidvoch prípadoch sú 3 molekuly ATP syntetizované 2 protónmi.
Aký je rozdiel medzi elektrónovým transportným reťazcom v mitochondriách a chloroplastoch?
ETC v mitochondriách vs. ETC v chloroplastoch | |
| Elektrónový transportný reťazec, ktorý sa vyskytuje vo vnútornej membráne mitochondrie, je známy ako oxidatívna fosforylácia alebo elektrónový transportný reťazec v mitochondriách.. | Elektrónový transportný reťazec, ktorý prebieha vo vnútri chloroplastu, sa nazýva fotofosforylácia alebo elektrónový transportný reťazec v chloroplaste.. |
| Typ fosforylácie | |
| Oxidačná fosforylácia sa vyskytuje v ETC mitochondrie. | Fotofosforylácia sa vyskytuje v ETC chloroplastov. |
| Zdroj energie | |
| Zdrojom energie ETP v mitochondriách je chemická energia odvodená z redoxných reakcií… | ETC v chloroplastoch využíva svetelnú energiu. |
| umiestnenia | |
| ETC v mitochondriách sa koná v krčkách mitochondrií. | ETC v chloroplastoch sa uskutočňuje v tylakoidnej membráne chloroplastov. |
| Co-enzým | |
| NAD a FAD sa zúčastňujú na ETC mitochondrií. | NADP sa podieľa na ETC chloroplastov. |
| Protónový gradient | |
| Počas ETC mitochondrií pôsobí protónový gradient od intermembránového priestoru po matricu. | Protónový gradient pôsobí z tylakoidného priestoru do strómy chloroplastu počas ETC chloroplastov.. |
| Konečný prijímač elektrónov | |
| Kyslík je konečným elektrónovým akceptorom ETC v mitochondriách. | Chlorofyl v cyklickej fotofosforylácii a NADPH + v necyklickej fotofosforylácii sú konečnými akceptormi elektrónov v ETC v chloroplastoch.. |
Zhrnutie - Electron Transportný reťazec v mitochondrii verzus chloroplasty
Elektrónový transportný reťazec, ktorý sa vyskytuje v tylakoidnej membráne chloroplastu, je známy ako fotofosforylácia, pretože na riadenie tohto procesu sa využíva svetelná energia. V mitochondriách je reťazec transportu elektrónov známy ako oxidačná fosforylácia, kde elektróny z NADH a FADH2, ktoré sú odvodené od glykolýzy a cyklu TCA, sú konvertované na ATP prostredníctvom protónového gradientu. Toto je kľúčový rozdiel medzi ETC v mitochondriách a ETC v chloroplastoch. Oba procesy využívajú syntézu ATP počas syntézy ATP.
Stiahnite si verziu elektrónového transportného reťazca vo formáte PDF v mitochondrii verzus chloroplasty
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi ETC v Mitochondrii a Chloroplaste
referencie:
1. „Oxidačná fosforylácia | Biology ". Khan Academy. K dispozícii tu
2. Abdollahi, Hamid a kol. "Úloha elektrónového transportného reťazca chloroplastov v oxidatívnom výbuchu interakcie medzi Erwinia amylovora a hostiteľskými bunkami." Fotosyntéza Research, zv. 124, č. 2, 2015, s. 231-242., Doi: 10,1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. „Premena energie: mitochondrie a chloroplasty.“ Molekulárna biológia bunky. 4. vydanie., Americká národná knižnica medicíny, 1. januára 1970. K dispozícii tu
S láskavým dovolením:
1.'Mitochondriálny transportný reťazec elektrónov'My: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia
2.'Thylakoidová membrána 3'By Somepics - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia
