Keskeinen ero - oksidatiivinen fosforylaatio vs. fotofosforylaatio
Adenosiinitrifosfaatti (ATP) on tärkeä tekijä elävien organismien selviytymiselle ja toiminnalle. ATP tunnetaan elämän universaalina energiavaluuttana. ATP: n tuotanto elävässä järjestelmässä tapahtuu monin tavoin. Oksidatiivinen fosforylaatio ja fotofosforylaatio ovat kaksi päämekanismia, jotka tuottavat suurimman osan solun ATP: stä elävässä järjestelmässä. Hapettava fosforylaatio käyttää molekyylihappea ATP: n synteesin aikana, ja se tapahtuu lähellä mitokondrioiden kalvoja, kun taas fotofosforylaatio käyttää auringonvaloa energialähteenä ATP: n tuottamiseen, ja se tapahtuu kloroplastin tyliakoidikalvossa. Keskeinen ero oksidatiivisen fosforylaation ja fotofosforylaation välillä on se, että ATP: n tuotantoa ohjaa elektronin siirtyminen hapeksi hapettuvassa fosforylaatiossa, kun taas auringonvalo ohjaa ATP: n tuotantoa fotofosforylaatiossa.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on oksidatiivinen fosforylaatio
3. Mikä on fotofosforylaatio
4. Oksidatiivisen fosforylaation ja fotofosforylaation yhtäläisyydet
5. Vertailu vierekkäin - oksidatiivinen fosforylaatio vs fotofosforylaatio taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on hapettava fosforylaatio?
Hapettava fosforylaatio on metabolinen reitti, joka tuottaa ATP: tä käyttämällä entsyymejä hapen läsnä ollessa. Se on aerobisten organismien soluhengityksen viimeinen vaihe. Oksidatiivista fosforylaatiota on kaksi pääprosessia; elektronien siirtoketju ja kemiosmoosi. Elektronien siirtoketjussa se helpottaa redoksireaktioita, joihin liittyy monia redoksivälituotteita elektronien liikkumisen ohjaamiseksi elektronidonoreista elektronien vastaanottajaksi. Näistä redoksireaktioista peräisin olevaa energiaa käytetään ATP: n tuottamiseen kemiosmoosissa. Eukaryoottien yhteydessä oksidatiivinen fosforylaatio suoritetaan eri proteiinikomplekseissa mitokondrioiden sisäkalvossa. Prokaryoottien yhteydessä nämä entsyymit ovat läsnä solun kalvojen välisessä tilassa.
Oksidatiiviseen fosforylaatioon osallistuvat proteiinit ovat yhteydessä toisiinsa. Eukaryooteissa käytetään elektronien siirtoketjussa viittä pääproteiinikompleksia. Hapettavan fosforylaation lopullinen elektronin vastaanottaja on happi. Se hyväksyy elektronin ja pelkistyy muodostaen vettä. Siksi hapen tulisi olla läsnä ATP: n tuottamiseksi oksidatiivisella fosforylaatiolla.
Kuva 01: Hapettava fosforylaatio
Energiaa, joka vapautuu elektronivirran aikana ketjun läpi, hyödynnetään protonien kuljettamisessa mitokondrioiden sisäkalvon läpi. Tämä potentiaalinen energia kohdistuu lopulliseen proteiinikompleksiin, joka on ATP-syntaasi ATP: n tuottamiseksi. ATP-tuotanto tapahtuu ATP-syntaasikompleksissa. Se katalysoi fosfaattiryhmän lisäämistä ADP: hen ja helpottaa ATP: n muodostumista. ATP-tuotanto, joka käyttää elektroninsiirron aikana vapautunutta energiaa, tunnetaan kemiosmoosina.
Mikä on fotofosforylaatio?
Fotosynteesin yhteydessä prosessia, joka fosforyloi ADP: n ATP: ksi käyttämällä auringonvaloa, kutsutaan fotofosforylaatioksi. Tässä prosessissa auringonvalo aktivoi erilaisia klorofylli- molekyylejä luomaan korkean energian elektronidonorin, jonka matalan energian elektroni-akseptori hyväksyisi. Siksi valoenergiaan sisältyy sekä suurenergisen elektronin luovuttajan että matalan energian elektronin vastaanottaja. Luotun energigradientin seurauksena elektronit siirtyvät luovuttajalta akseptorille syklisesti ja ei-syklisesti. Elektronien liike tapahtuu elektroninsiirtoketjun läpi.
Fotofosforylaatio voitaisiin luokitella kahteen ryhmään; syklinen fotofosforylaatio ja ei-syklinen fotofosforylaatio. Syklinen fotofosforylaatio tapahtuu kloroplastin erityisessä paikassa, joka tunnetaan nimellä tylakoidikalvo. Syklinen fotofosforylaatio ei tuota happea ja NADPH: ta. Tämä syklinen reitti käynnistää elektronien virtauksen klorofyllipigmenttikompleksiin, joka tunnetaan nimellä fotosysteemi I. Valojärjestelmästä I korostetaan korkean energian elektroni. Elektronin epävakauden vuoksi elektronin vastaanottaja hyväksyy sen, joka on alemmilla energiatasoilla. Aloitettuaan elektronit siirtyvät ketjussa yhdestä elektroninvastaanottajasta seuraavaan samalla kun pumppaavat H + -ioneja membraanin läpi, mikä tuottaa protoniliikkuvoiman. Tämä protonien liikkeellepaneva voima johtaa energigradientin kehittymiseen, jota käytetään ATP: n tuotannossa ADP: stä käyttämällä ATP-syntaasientsyymiä prosessin aikana.
Kuva 02: Fotofosforylaatio
Ei-syklisessä fotofosforylaatiossa siihen liittyy kaksi klorofyylipigmenttikompleksia (valojärjestelmä I ja valojärjestelmä II). Tämä tapahtuu stromassa. Tässä veden reitin fotolyysissä molekyyli tapahtuu fotosysteemissä II, joka pitää aluksi valojärjestelmässä kaksi fotolyysireaktiosta johdettua elektronia. Valoenergiaan liittyy elektronin viritys fotosysteemistä II, joka käy läpi ketjureaktion ja lopulta siirtyy valojärjestelmässä II olevaan ydinmolekyyliin. Elektroni siirtyy yhdestä elektronin vastaanottajasta seuraavaan energian gradientissa, jonka happimolekyyli lopulta hyväksyy. Täällä tällä reitillä tuotetaan sekä happea että NADPH: ta.
Mitkä ovat oksidatiivisen fosforylaation ja fotofosforylaation yhtäläisyydet?
- Molemmat prosessit ovat tärkeitä energiansiirrossa elävän järjestelmän sisällä.
- Molemmat osallistuvat redox-välituotteiden käyttöön.
- Molemmissa prosesseissa protoniliikkuvoiman tuotanto johtaa H + -ionien siirtymiseen kalvon läpi.
- Molempien prosessien luomaa energiagradienttia käytetään ATP: n tuottamiseen ADP: stä.
- Molemmat prosessit käyttävät ATP-syntaasientsyymiä ATP: n valmistamiseen.
Mikä on ero oksidatiivisen fosforylaation ja fotofosforylaation välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Hapettava fosforylaatio vs fotofosforylaatio |
|
| Hapettava fosforylaatio on prosessi, joka tuottaa ATP: tä käyttämällä entsyymejä ja happea. Se on aerobisen hengityksen viimeinen vaihe. | Fotofosforylaatio on ATP: n tuotantoprosessi käyttämällä auringonvaloa fotosynteesin aikana. |
| Energian lähde | |
| Molekyylihappi ja glukoosi ovat oksidatiivisen fosforylaation energialähteitä. | Auringonvalo on fotofosforylaation energialähde. |
| Sijainti | |
| Oksidatiivista fosforylaatiota tapahtuu mitokondrioissa | Fotofosforylaatio tapahtuu kloroplastissa |
| Esiintyminen | |
| Hapettava fosforylaatio tapahtuu soluhengityksen aikana. | Fotofosforylaatio tapahtuu fotosynteesin aikana. |
| Lopullinen elektronin vastaanottaja | |
| Happi on oksidatiivisen fosforylaation viimeinen elektronin vastaanottaja. | NADP + on fotofosforylaation viimeinen elektronin vastaanottaja. |
Yhteenveto - oksidatiivinen fosforylaatio vs. fotofosforylaatio
ATP: n tuotanto elävässä järjestelmässä tapahtuu monin tavoin. Oksidatiivinen fosforylaatio ja fotofosforylaatio ovat kaksi päämekanismia, jotka tuottavat suurimman osan solun ATP: stä. Eukaryooteissa oksidatiivinen fosforylaatio suoritetaan eri proteiinikomplekseissa mitokondrioiden sisäkalvossa. Siihen liittyy monia redox-välituotteita elektronien liikkeen ohjaamiseksi elektronien luovuttajilta elektronien vastaanottajille. Viimeinkin käyttämällä elektroninsiirron aikana vapautunutta energiaa käytetään ATP: n tuottamiseen ATP-syntaasilla. Prosessiin, joka fosforyloi ADP: n ATP: ksi käyttämällä auringonvaloa, kutsutaan fotofosforylaatioksi. Se tapahtuu fotosynteesin aikana. Fotofosforylaatio tapahtuu kahdella päätavalla; syklinen fotofosforylaatio ja ei-syklinen fotofosforylaatio. Oksidatiivista fosforylaatiota esiintyy mitokondrioissa ja fotofosforylaatio tapahtuu kloroplasteissa. Tämä on ero oksidatiivisen fosforylaation ja fotofosforylaation välillä.
Lataa PDF-tiedosto Hapettava fosforylaatio vs. fotofosforylaatio
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausviestin mukaan. Lataa PDF-versio täältä Ero oksidatiivisen fotofosforylaation ja fotofosforylaation välillä
