Ero Mitokondrioiden Ja Kloroplastien Elektronikuljetusketjun Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

Tärkein ero - elektronien siirtoketju mitokondrioissa vs. kloroplastit

Soluhengitys ja fotosynteesi ovat kaksi erittäin tärkeää prosessia, jotka auttavat eläviä organismeja biosfäärissä. Molemmat prosessit sisältävät elektronien kuljetuksen, joka luo elektronigradientin. Tämä aiheuttaa protonigradientin muodostumisen, jolla energiaa käytetään ATP: n syntetisoinnissa ATP-syntaasientsyymin avulla. Mitokondrioissa tapahtuvaa elektronikuljetusketjua (ETC) kutsutaan 'oksidatiiviseksi fosforylaatioksi', koska prosessi hyödyntää redoksireaktioiden kemiallista energiaa. Sitä vastoin kloroplastissa tätä prosessia kutsutaan fotofosforylaatioksi, koska se käyttää valoenergiaa. Tämä on keskeinen ero mitokondrioiden ja kloroplastin välisessä elektroniikkaketjussa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero

2. Mikä on elektroninsiirtoketju mitokondrioissa

3. Mikä on elektroninsiirtoketju kloroplastissa

4. Mitokondrioiden ETC: n ja kloroplastien yhtäläisyydet

5. Rinnakkain vertailu - elektronien siirtoketju mitokondrioissa vs kloroplastit taulukkomuodossa

6. Yhteenveto

Mikä on elektronien siirtoketju mitokondrioissa?

Mitokondrioiden sisäkalvossa esiintyvä elektronikuljetusketju tunnetaan oksidatiivisena fosforylaationa, jossa elektronit kulkeutuvat mitokondrioiden sisäkalvon läpi erilaisten kompleksien mukana. Tämä luo protonigradientin, joka aiheuttaa ATP: n synteesin. Se tunnetaan energialähteen aiheuttamana oksidatiivisena fosforylaationa: se on redoksireaktiot, jotka ohjaavat elektronin siirtoketjua.

Elektronikuljetusketju koostuu monista erilaisista proteiineista ja orgaanisista molekyyleistä, jotka sisältävät erilaisia komplekseja, nimittäin kompleksin I, II, III, IV ja ATP-syntaasikompleksin. Elektronien liikkumisen aikana elektroninsiirtoketjussa ne siirtyvät korkeammalta energiatasolta alemmalle energiatasolle. Tämän liikkeen aikana syntyvä elektronigradientti saa aikaan energiaa, jota käytetään H ⁺ -ionien pumppaamiseen sisäkalvon läpi matriisista kalvojen väliseen tilaan. Tämä luo protonigradientin. Elektronien siirtoketjuun tulevat elektronit ovat peräisin FADH2: sta ja NADH: sta. Nämä syntetisoidaan aikaisempien solujen hengitysvaiheiden aikana, jotka sisältävät glykolyysin ja TCA-syklin.

Kuva 01: Elektronien siirtoketju mitokondrioissa

Komplekseja I, II ja IV pidetään protonipumppuina. Sekä kompleksit I että II kuljettavat elektronit kollektiivisesti elektronikantajalle, joka tunnetaan nimellä ubikinoni, joka siirtää elektronit kompleksiin III. Elektronien liikkuessa kompleksin III läpi lisää H ⁺ -ioneja kulkeutuu sisäkalvon läpi kalvojen väliseen tilaan. Toinen sytokromi C: ksi tunnettu liikkuva elektronikantaja vastaanottaa elektronit, jotka sitten siirretään kompleksiin IV. Tämä aiheuttaa H ⁺ -ionien lopullisen siirtymisen kalvojen väliseen tilaan. Elektroni hyväksytään lopulta hapella, joka sitten käytetään veden muodostamiseen. Protonien liikemäärän gradientti on suunnattu lopulliseen kompleksiin, joka on ATP-syntaasi, joka syntetisoi ATP: n.

Mikä on kloroplastien elektronikuljetusketju?

Kloroplastin sisällä tapahtuva elektroninsiirtoketju tunnetaan yleisesti nimellä fotofosforylaatio. Koska energialähde on auringonvalo, ADP: n fosforylaatio ATP: ksi tunnetaan fotofosforylaationa. Tässä prosessissa valoenergiaa hyödynnetään korkean energian luovuttajaelektronin luomisessa, joka sitten virtaa yksisuuntaisena kuviona pienemmän energian elektronien vastaanottajaan. Elektronien liikkumista luovuttajalta vastaanottajaan kutsutaan elektronien siirtoketjuksi. Fotofosforylaatio voi tapahtua kahdella tavalla; syklinen fotofosforylaatio ja ei-syklinen fotofosforylaatio.

Kuva 02: Elektronien siirtoketju kloroplastissa

Syklinen fotofosforylaatio tapahtuu pohjimmiltaan tyloidikalvolla, jossa elektronien virta käynnistetään pigmenttiyhdistelmästä, joka tunnetaan nimellä fotosysteemi I. Kun auringonvalo putoaa valojärjestelmään; valoa absorboivat molekyylit sieppaavat valon ja välittävät sen valojärjestelmän erityiselle klorofyllimolekyylille. Tämä johtaa suurenergisen elektronin viritykseen ja lopulta vapautumiseen. Tämä energia siirtyy yhdestä elektronin vastaanottajasta seuraavaan elektronin vastaanottajaan elektronigradientissa, jonka alemman energian elektronin vastaanottaja lopulta hyväksyy. Elektronien liike indusoi protoniliikkuvoiman, joka liittyy H ⁺: n pumppaamiseenioneja kalvojen poikki. Tätä käytetään ATP: n tuotannossa. ATP-syntaasia käytetään entsyyminä tämän prosessin aikana. Syklinen fotofosforylaatio ei tuota happea tai NADPH: ta.

Ei-syklisessä fotofosforylaatiossa tapahtuu kahden valojärjestelmän osallistuminen. Aluksi, vesimolekyyli hajotettiin ja tuottaa 2H ⁺ + 1 / 2O ₂ + 2e ^-. Photosystem II pitää kaksi elektronia. Valojärjestelmässä olevat klorofyllipigmentit absorboivat valoenergiaa fotonien muodossa ja siirtävät sen ydinmolekyyliin. Kaksi elektronia tehostetaan valojärjestelmästä, jonka primaarielektronin vastaanottaja hyväksyy. Toisin kuin syklinen reitti, nämä kaksi elektronia eivät palaa valojärjestelmään. Elektronijäämä valojärjestelmässä saadaan toisen vesimolekyylin hajoamisesta. Elektronit fotojärjestelmästä II siirretään valojärjestelmään I, jossa tapahtuu samanlainen prosessi. Elektronien virtaus yhdestä akseptorista seuraavaan luo elektronigradientin, joka on protoniliikkuvoima, jota käytetään ATP: n syntetisoinnissa.

Mitkä ovat yhtäläisyydet mitokondrioiden ja kloroplastien ETC: n välillä?

• ATP-syntaasia hyödyntävät ETC: ssä sekä mitokondriot että kloroplastit.
• Molemmissa 2 protonia syntetisoi 3 ATP-molekyyliä.

Mikä on ero elektronikuljetusketjun välillä mitokondrioissa ja kloroplasteissa?

Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa

ETC mitokondrioissa vs. kloroplastien ETC
Mitokondrioiden sisäkalvossa esiintyvä elektronikuljetusketju tunnetaan mitokondrioissa oksidatiivisena fosforylaationa tai elektronien siirtoketjuna.	Kloroplastin sisällä tapahtuva elektroninsiirtoketju tunnetaan nimellä fotofosforylaatio tai kloroplastissa oleva elektronikuljetusketju.
Fosforylaation tyyppi
Oksidatiivista fosforylaatiota tapahtuu mitokondrioiden ETC: ssä.	Valofosforylaatio tapahtuu kloroplastien ETC: ssä.
Energialähde
ETP: n energialähde mitokondrioissa on redoksireaktioista saatu kemiallinen energia..	Kloroplastien ETC käyttää valoa energiaa.
Sijainti
ETC mitokondrioissa tapahtuu mitokondrioiden kroisteissa.	Kloroplastien ETC tapahtuu kloroplastin tyliakoidikalvossa.
Co-entsyymi
NAD ja FAD osallistuvat mitokondrioiden ETC: hen.	NADP liittyy kloroplastien ETC: hen.
Protonigradientti
Protonigradientti vaikuttaa kalvojen välisestä avaruudesta matriisiin mitokondrioiden ETC: n aikana.	Protonigradientti toimii tyliakoiditilasta kloroplastin stromaan kloroplastien ETC: n aikana.
Lopullinen elektronin vastaanottaja
Happi on ETC: n viimeinen elektronin vastaanottaja mitokondrioissa.	Klorofylli syklisessä fotofosforylaatiossa ja NADPH + ei-syklisessä fotofosforylaatiossa ovat lopulliset elektronin vastaanottajat ETC: ssä kloroplastissa.

Yhteenveto - elektronien siirtoketju mitokondrioissa vs. kloroplastit

Kloroplastin tyliakoidikalvossa esiintyvä elektroninsiirtoketju tunnetaan valofosforylaationa, koska valon energiaa käytetään prosessin ajamiseksi. Mitokondrioissa elektronin siirtoketju tunnetaan oksidatiivisena fosforylaationa, jossa glykolyysistä ja TCA-syklistä peräisin olevat NADH: n ja FADH2: n elektronit muunnetaan ATP: ksi protonigradientin kautta. Tämä on tärkein ero mitokondrioiden ETC: n ja kloroplastien ETC: n välillä. Molemmat prosessit käyttävät ATP-syntaasia ATP-synteesin aikana.

Lataa PDF-versio elektronien kuljetusketjusta mitokondrioissa vs. kloroplastit

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausviestin mukaan. Lataa PDF-versio tästä Ero mitokondrioiden ETC: n ja kloroplastin välillä