Šūnu elpošana un fotosintēze ir divi ārkārtīgi svarīgi procesi, kas palīdz dzīvajiem organismiem biosfērā. Abi procesi ietver elektronu transportēšanu, kas rada elektronu gradientu. Tas izraisa protonu gradienta veidošanos, pēc kura enerģija tiek izmantota ATP sintēzē ar fermenta ATP sintāzes palīdzību. Elektronu transportēšanas ķēde (ETC), kas notiek mitohondrijos, tiek saukta par “oksidējošu fosforilēšana, ” jo process izmanto ķīmisko enerģiju no redoksreakcijām. Turpretī hloroplastā šo procesu sauc par “foto-fosforilēšanu”, jo tajā tiek izmantota gaismas enerģija. Tas ir galvenā atšķirība starp elektronu transporta ķēdi (ETC) Mitohondrijā un hloroplastu.
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir elektronu transporta ķēde Mitohondrijā
3. Kas ir elektronu transportēšanas ķēde hloroplastos
4. Līdzības starp ETC Mitohondrijā un hloroplastiem
5. Salīdzinājums blakus - elektronu transporta ķēde Mitohondrijā salīdzinājumā ar hloroplastiem tabulas formā
6. Kopsavilkums
Elektronu transporta ķēde, kas notiek mitohondriju iekšējā membrānā, ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšanās, kur elektroni tiek pārvadāti pa mitohondriju iekšējo membrānu, iesaistot dažādus kompleksus. Tas rada protonu gradientu, kas izraisa ATP sintēzi. Tas ir pazīstams kā oksidatīvā fosforilēšanās enerģijas avota dēļ: tas ir redoksreakcijas, kas virza elektronu transporta ķēdi.
Elektronu transporta ķēde sastāv no daudzām dažādām olbaltumvielām un organiskām molekulām, kas satur dažādus kompleksus, proti, kompleksu I, II, III, IV un ATP sintāzes kompleksu. Elektronu kustības laikā caur elektronu transporta ķēdi tie pārvietojas no augstākiem enerģijas līmeņiem uz zemākiem enerģijas līmeņiem. Šīs kustības laikā izveidotais elektronu gradients iegūst enerģiju, kas tiek izmantota H pumpēšanai+ joni pāri iekšējai membrānai no matricas starpposma telpā. Tas rada protonu gradientu. Elektroni, kas nonāk elektronu transportēšanas ķēdē, ir iegūti no FADH2 un NADH. Tie tiek sintezēti iepriekšējās šūnu elpošanas stadijās, kas ietver glikolīzi un TCA ciklu.
01. attēls. Elektronu transporta ķēde Mitohondrijā
I, II un IV kompleksi tiek uzskatīti par protonu sūkņiem. Abi I un II kompleksi elektronus kopā nodod elektronu nesējam, kas pazīstams kā Ubihinons, kurš pārnes elektronus uz III kompleksu. Elektronu kustības laikā caur III kompleksu vairāk H+ jonus nogādā caur iekšējo membrānu uz starpmembrānu. Cits mobilais elektronu nesējs, kas pazīstams kā citohroms C, uztver elektronus, kas pēc tam nonāk IV kompleksā. Tas izraisa galīgo H pārnešanu+ joni starpposma telpā. Visbeidzot elektronus pieņem skābeklis, kas pēc tam tiek izmantots ūdens veidošanai. Protonu kustības spēka gradients ir vērsts uz gala kompleksu, kas ir ATP sintāze, kas sintezē ATP.
Elektronu transportēšanas ķēde, kas notiek hloroplasta iekšpusē, ir plaši pazīstama kā fotofosforilēšana. Tā kā enerģijas avots ir saules gaisma, ADP fosforilēšana līdz ATP ir zināma kā fotofosforilēšana. Šajā procesā gaismas enerģija tiek izmantota lielas enerģijas donora elektrona radīšanā, kas pēc tam vienā virzienā virzās uz zemākas enerģijas elektronu akceptoru. Elektronu kustība no donora uz akceptoru tiek dēvēta par elektronu transporta ķēdi. Fotofosforilēšanai var būt divi ceļi; cikliska fotofosforilēšana un cikliska fotofosforilēšana.
02 attēls: elektronu transportēšanas ķēde hloroplastā
Cikliskā fotofosforilēšana galvenokārt notiek uz tireoidālā membrāna, kur elektronu plūsma tiek ierosināta no pigmenta kompleksa, kas pazīstams kā I fotosistēma. Kad saules gaisma nokrīt uz fotosistēmas; gaismu absorbējošās molekulas uztvers gaismu un nodos to īpašai hlorofila molekulai fotosistēmā. Tas noved pie lielas enerģijas elektronu ierosināšanas un, visbeidzot, atbrīvošanas. Šī enerģija tiek pārnesta no viena elektronu akceptora uz nākamo elektronu akceptoru elektronu gradientā, kuru beidzot pieņem zemākas enerģijas elektronu akceptors. Elektronu kustība izraisa protona virzošo spēku, kas saistīts ar H sūknēšanu+ joni pāri membrānām. To izmanto ATP ražošanā. Šajā procesā par enzīmu izmanto ATP sintāzi. Cikliskā fotofosforilēšana nerada skābekli vai NADPH.
Iekšā necikliska fotofosforilēšana, notiek divu fotosistēmu iesaistīšana. Sākumā ūdens molekula tiek lizēta, lai iegūtu 2H+ + 1 / 2O2 + 2e-. II fotosistēma uztur abus elektronus. Hlorofila pigmenti, kas atrodas fotosistēmā, absorbē gaismas enerģiju fotonu formā un pārnes to uz galveno molekulu. Divi elektroni tiek pastiprināti no fotosistēmas, kuru pieņem primārais elektronu akceptors. Atšķirībā no cikliskā ceļa, divi elektroni neatgriezīsies fotosistēmā. Elektronu deficītu fotosistēmā nodrošinās citas ūdens molekulas līze. Elektroni no II fotosistēmas tiks pārsūtīti uz I fotosistēmu, kur notiks līdzīgs process. Elektronu plūsma no viena akceptora uz otru radīs elektronu gradientu, kas ir protona kustības spēks, kurš tiek izmantots ATP sintezēšanā.
ETC Mitohondrijā salīdzinājumā ar ETC hloroplastos | |
Elektronu transporta ķēde, kas notiek mitohondriju iekšējā membrānā, ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšana vai elektronu transporta ķēde Mitohondrijā. | Elektronu transportēšanas ķēde, kas notiek hloroplasta iekšpusē, ir zināma kā fotofosforilēšana vai elektronu transportēšanas ķēde hloroplastā. |
Fosforilēšanas veids | |
Mitohondriju ETC notiek oksidatīvā fosforilēšanās. | Foto-fosforilēšanās notiek hloroplastu ETC. |
Enerģijas avots | |
ETP enerģijas avots mitohondrijos ir ķīmiskā enerģija, kas iegūta no redoksreakcijām ... | ETC hloroplastos izmanto gaismas enerģiju. |
Atrašanās vieta | |
ETC mitohondrijos notiek mitohondriju čaulā. | Hloroplastos ETC notiek hloroplastu tireoidālajā membrānā. |
Koenzīms | |
NAD un FAD iesaistās mitohondriju ETC. | NADP ETP iekļauj hloroplastus. |
Protonu gradients | |
Protonu gradients darbojas no starpposma telpas līdz matricai mitohondriju ETC laikā. | Hronoplastu ETC laikā protonu gradients darbojas no tireoidālā telpas līdz hloroplasta stromai.. |
Galīgais elektronu akceptors | |
Skābeklis ir galīgais ETC elektronu akceptētājs mitohondrijos. | Hlorofils cikliskajā fosforilēšanā un NADPH + necikliskajā fotofosforilēšanā ir galīgie elektronu pieņēmēji ETC hloroplastos. |
Elektronu transportēšanas ķēde, kas notiek hloroplastu tireoidālajā membrānā, ir zināma kā foto-fosforilēšana, jo procesa virzīšanai tiek izmantota gaismas enerģija. Mitohondrijos elektronu transportēšanas ķēde ir pazīstama kā oksidatīvā fosforilēšana, kurā NADH un FADH2 elektronus, kas iegūti glikolīzes un TCA cikla laikā, protonu gradients pārvērš ATP. Šī ir galvenā atšķirība starp ETC mitohondrijos un ETC hloroplastos. Abi procesi ATP sintēzes laikā izmanto ATP sintāzi.
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju šeit. Atšķirība starp ETC Mitohondrijā un Hloroplastu
1. “Oksidējošā fosforilēšanās | Bioloģija. ” Hanas akadēmija. Pieejams šeit
2.Abdollahi, Hamid, et al. "Hloroplastu elektronu transporta ķēdes loma oksidatīvā mijiedarbības starp Erwinia amylovora un saimnieka šūnām pārrāvumā." Fotosintēzes izpēte, sēj. 124, nē. 2, 2015, 231.-242. Lpp., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Brūss. “Enerģijas pārveide: mitohondriji un hloroplasti.” Šūnas molekulārā bioloģija. 4. izdevums., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1970. gada 1. janvāris. Pieejams šeit
1.'Mitohondriju elektronu transporta ķēde'By Lietotājs: Rozzychan (CC BY-SA 2.5), izmantojot Commons Wikimedia
2.'Tylakoid membrāna 3'By Somepics - pašu darbs (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia