Mitokondrite Ja Kloroplastide Elektronide Transpordiahela Erinevus

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

Peamine erinevus - elektronide transpordiahel mitokondrites vs kloroplastides

Rakuhingamine ja fotosüntees on kaks äärmiselt olulist protsessi, mis abistavad elusorganisme biosfääris. Mõlemad protsessid hõlmavad elektronide transporti, mis loovad elektrongradiendi. See põhjustab prootoni gradiendi moodustumise, mille abil energiat kasutatakse ATP sünteesimisel ensüümi ATP süntaasi abil. Mitokondrites toimuvat elektronide transpordiahelat (ETC) nimetatakse "oksüdatiivseks fosforüülimiseks", kuna protsess kasutab redoksreaktsioonide keemilist energiat. Seevastu kloroplastis nimetatakse seda protsessi fotofosforüülimiseks, kuna see kasutab valguse energiat. See on peamine erinevus elektronide transpordiahela (ETC) vahel mitokondrites ja kloroplastis.

SISU

1. Ülevaade ja peamine erinevus

2. Mis on elektronide transpordiahel mitokondrites

3. Mis on elektronide transpordi ahel kloroplastides

4. Mitokondrite ETC ja kloroplastide sarnasused

5. Kõrvuti võrdlus - mitokondrite elektronide transpordiahel vs tabelina

6. Kokkuvõte

Mis on elektronide transpordikett mitokondrites?

Mitokondrite sisemembraanis esinevat elektronide transpordiahelat nimetatakse oksüdatiivseks fosforüülimiseks, kus elektronid transporditakse erinevate komplekside osalusel üle mitokondrite sisemembraani. See loob prootoni gradiendi, mis põhjustab ATP sünteesi. Seda tuntakse energiaallika tõttu oksüdatiivse fosforüülimisena: see on redoksreaktsioonid, mis juhivad elektroni transpordiahelat.

Elektroni transpordiahel koosneb paljudest erinevatest valkudest ja orgaanilistest molekulidest, mis hõlmavad erinevaid komplekse, nimelt kompleksi I, II, III, IV ja ATP süntaasi kompleksi. Elektroonide liikumise ajal läbi elektronide transpordiahela liiguvad nad kõrgematelt energiatasemetelt madalamatele energiatasemetele. Selle liikumise käigus loodud elektrongradient saab energiat, mida kasutatakse H ⁺ ioonide pumpamiseks maatriksist sisemembraani kaudu membraanidevahelisse ruumi. See loob prootoni gradiendi. Elektroonide transpordiahelasse sisenevad elektronid on saadud FADH2 ja NADH. Need sünteesitakse varasemate rakuliste hingamisetappide käigus, mis hõlmavad glükolüüsi ja TCA tsüklit.

Joonis 01: Elektronide transpordiahel mitokondrites

I, II ja IV kompleksi peetakse prootonpumpadeks. Mõlemad I ja II kompleks edastavad elektronid kollektiivselt ubikinoonina tuntud elektronkandjale, mis kannab elektronid III kompleksi. Elektroonide liikumisel läbi kompleksi III viiakse H ⁺ ioone läbi sisemise membraani intermembraansesse ruumi. Teine mobiilne elektronkandja, mida nimetatakse tsütokroomiks C, võtab vastu elektronid, mis seejärel juhitakse kompleksi IV. See põhjustab H ⁺ ioonide lõpliku ülekande intermembraansesse ruumi. Elektroonid võetakse lõpuks vastu hapnikus, mis seejärel kasutatakse vee moodustamiseks. Prootoni liikumapanev jõud on suunatud lõplikule kompleksile, milleks on ATP süntaas, mis sünteesib ATP-d.

Mis on kloroplastides elektroni transpordiahel?

Kloroplasti sees toimuv elektronide transpordiahel on üldtuntud kui fotofosforüülimine. Kuna energiaallikaks on päikesevalgus, on ADP fosforüülimine ATP-ks tuntud kui fotofosforüülimine. Selles protsessis kasutatakse valgusenergiat suure energiaga doonorelektroni loomiseks, mis seejärel voolab ühesuunaliselt madalama energiaga elektroni aktseptorisse. Elektronide liikumist doonorilt aktseptorile nimetatakse elektronide transpordiahelaks. Fotofosforüülimine võib toimuda kahel viisil; tsükliline fotofosforüülimine ja mittetsükliline fotofosforüülimine.

Joonis 02: Elektronide transpordiahel kloroplastis

Tsükliline fotofosforüülimine toimub põhiliselt tilakoidmembraanil, kus elektronide voog käivitatakse pigmendikompleksist, mida nimetatakse fotosüsteemiks I. Kui päikesevalgus langeb fotosüsteemi; valgust neelavad molekulid haaravad valguse ja edastavad selle fotosüsteemi spetsiaalsele klorofülli molekulile. See viib ergastumiseni ja lõpuks suure energiaga elektroni vabastamiseni. See energia edastatakse ühelt elektroni aktseptorilt järgmisele elektronide aktseptorile elektrongradiendis, mille lõpuks aktsepteerib madalama energiaga elektroni aktseptor. Elektronide liikumine kutsub esile prootoni liikumapaneva jõu, mis hõlmab H ⁺ pumpamistioonid üle membraanide. Seda kasutatakse ATP tootmisel. Selle protsessi käigus kasutatakse ensüümina ATP süntaasi. Tsükliline fotofosforüülimine ei tooda hapnikku ega NADPH-d.

Mitsüklilisel fotofosforüülimisel toimub kahe fotosüsteemi osalus. Esialgu veemolekulide on lõhustatud toota 2H ⁺ + 1/2 O ₂ + 2e ^-. Photosystem II hoiab neid kahte elektroni. Fotosüsteemis esinevad klorofüllipigmendid neelavad valguse energiat footonite kujul ja viivad selle südamikumolekulile. Kaks elektroni võimenduvad fotosüsteemist, mille primaarne elektronide aktseptor aktsepteerib. Erinevalt tsüklilisest rajast ei naase kaks elektrisüsteemi fotosüsteemi. Fotosüsteemi elektronide defitsiit saadakse teise veemolekuli lüüsi teel. II fotosüsteemi elektronid viiakse I fotosüsteemi, kus toimub sarnane protsess. Elektronide voog ühelt aktseptorilt teisele loob elektrongradiendi, mis on prootoni liikumapanev jõud, mida kasutatakse ATP sünteesimisel.

Millised on mitokondrite ja kloroplastide ETC sarnasused?

• ATP süntaasi kasutavad ETC-s nii mitokondrid kui ka kloroplast.
• Mõlemas sünteesitakse 2 prootoni abil 3 ATP molekuli.

Mis vahe on elektronide transpordiahelas mitokondrites ja kloroplastides?

Erinev artikkel keskel enne tabelit

ETC mitokondrites vs ETC kloroplastides
Mitokondrite sisemembraanis esinevat elektronide transpordiahelat nimetatakse mitokondrites oksüdatiivse fosforüülimise või elektronide transpordiahelana.	Kloroplasti sees toimuv elektronide transpordiahel on tuntud kui fotofosforüülimine või kloroplastis olev elektronide transpordiahel.
Fosforüülimise tüüp
Oksüdatiivne fosforüülimine toimub mitokondrite ETC-s.	Foto-fosforüülimine toimub kloroplastide ETC-s.
Energiaallikas
Mitokondrite ETP energiaallikas on redoksreaktsioonidest saadud keemiline energia.	Kloroplastide ETC kasutab valguse energiat.
Asukoht
ETC mitokondrites toimub mitokondrite ristis.	ETC kloroplastides toimub kloroplasti tülakoidmembraanis.
Koensüüm
NAD ja FAD osalevad mitokondrite ETC-s.	NADP hõlmab kloroplastide ETC-d.
Prootoni gradient
Mitmekondrite ETC ajal prootongradient toimib intermembraanruumist kuni maatriksini.	Prootongradient toimib kloroplastide ETC ajal tülakoidruumist kloroplasti stroomani.
Lõplik elektronide aktseptor
Hapnik on mitokondrites ETC lõplik elektronide aktseptor.	Klorofüll tsüklilises fotofosforüülimises ja NADPH + mittetsüklilises fotofosforüülimises on kloroplastides ETC lõplikud elektronide aktseptorid.

Kokkuvõte - elektronide transpordiahel mitokondrites vs kloroplastides

Kloroplasti tülakoidmembraanis esinev elektronide transportahel on tuntud kui fotofosforüülimine, kuna protsessi juhtimiseks kasutatakse valgusenergiat. Mitokondrites on elektronide transpordiahel tuntud kui oksüdatiivne fosforüülimine, kus NADH ja FADH2 elektronid, mis on saadud glükolüüsi ja TCA tsüklist, muundatakse prootongradienti kaudu ATP-ks. See on peamine erinevus mitokondrite ETC ja kloroplastide ETC vahel. Mõlemas protsessis kasutatakse ATP süntaasi ATP sünteesi käigus.

Laadige alla elektronversiooni ahela PDF-versioon mitokondrites vs kloroplastides

Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu tsiteeritud. Palun laadige siit alla PDF-versioon. Erinevus ETC vahel mitokondrites ja kloroplastis