Peamine erinevus - oksüdatiivne fosforüülimine vs fotofosforüülimine
Adenosiini trifosfaat (ATP) on elusorganismide ellujäämise ja funktsioneerimise oluline tegur. ATP on tuntud kui elu universaalne energiavaluuta. ATP tootmine elusüsteemis toimub mitmel viisil. Oksüdatiivne fosforüülimine ja fotofosforüülimine on kaks peamist mehhanismi, mis toodavad suurema osa rakus olevast ATP-st elus süsteemis. Oksüdatiivne fosforüülimine kasutab ATP sünteesi ajal molekulaarset hapnikku ja see toimub mitokondrite membraanide lähedal, samal ajal kui fotofosforüülimine kasutab ATP tootmiseks energiaallikana päikesevalgust ja see toimub kloroplasti tilakoidmembraanis. Peamine erinevus oksüdatiivse fosforüülimise ja fotofosforüleerimise vahel on see, et ATP tootmist juhib oksüdatiivse fosforüülimise käigus elektroni ülekandumine hapnikuks, samas kui päikesevalgus juhib ATP tootmist fotofosforüülimisel.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on oksüdatiivne fosforüülimine
3. Mis on fotofosforüülimine
4. Oksüdatiivse fosforüülimise ja fotofosforüülimise sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - oksüdatiivne fosforüülimine vs fotofosforüülimine tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on oksüdatiivne fosforüülimine?
Oksüdatiivne fosforüülimine on metaboolne rada, mis toodab hapniku juuresolekul ensüüme kasutades ATP-d. See on aeroobsete organismide rakuhingamise viimane etapp. On kaks peamist oksüdatiivse fosforüülimise protsessi; elektronide transpordiahel ja kemiosmoos. Elektroonitranspordiahelas hõlbustab see redoksreaktsioone, mis hõlmavad paljusid redoks-vaheühendeid, et juhtida elektronide liikumist elektronidoonoritelt elektronide aktseptoriteni. Nendest redoksreaktsioonidest saadud energiat kasutatakse kemotmoosi korral ATP tootmiseks. Eukarüootide kontekstis viiakse oksüdatiivne fosforüülimine läbi mitokondrite sisemembraani erinevates valgukompleksides. Prokarüootide kontekstis esinevad need ensüümid raku intermembraanses ruumis.
Oksüdatiivses fosforüülimises osalevad valgud on omavahel seotud. Eukarüootides kasutatakse elektronide transpordiahelas viit peamist valgu kompleksi. Oksüdatiivse fosforüülimise lõplik elektronaktseptor on hapnik. See aktsepteerib elektroni ja taandub vee moodustamiseks. Seega peaks hapnikku leidma oksüdatiivse fosforüülimise teel ATP tootmiseks.
Joonis 01: Oksüdatiivne fosforüülimine
Energiat, mis vabaneb elektronide voolu läbi ahela, kasutatakse prootonite transportimisel läbi mitokondrite sisemembraani. See potentsiaalne energia suunatakse lõplikule valgu kompleksile, milleks on ATP süntaas, et toota ATP. ATP tootmine toimub ATP süntaasikompleksis. See katalüüsib fosfaatrühma lisamist ADP-le ja hõlbustab ATP moodustumist. ATP tootmine, kasutades elektroni ülekandmisel eralduvat energiat, on tuntud kui kemiosmoos.
Mis on fotofosforüülimine?
Fotosünteesi kontekstis nimetatakse protsessi, mis fosforüülib ADP ATP-ks, kasutades päikesevalguse energiat, fotofosforüülimiseks. Selles protsessis aktiveerib päikesevalgus erinevaid klorofülli molekule, et luua suure energiaga elektronidoonor, mille aktsepteeriks madala energiaga elektroni aktseptor. Seetõttu hõlmab valgusenergia nii suure energiaga elektronidoonori kui ka madala energiaga elektroni aktseptori loomist. Loodud energiagradiendi tulemusena liiguvad elektronid doonorilt aktseptorile tsükliliselt ja mittetsükliliselt. Elektronide liikumine toimub läbi elektronide transpordiahela.
Fotofosforüülimise võiks liigitada kahte rühma; tsükliline fotofosforüülimine ja mittetsükliline fotofosforüülimine. Tsükliline fotofosforüülimine toimub kloroplasti spetsiaalses kohas, mida nimetatakse tülakoidmembraaniks. Tsükliline fotofosforüülimine ei tooda hapnikku ja NADPH-d. See tsükliline rada käivitab elektronide voo klorofüllipigmendi kompleksi, mida nimetatakse fotosüsteemiks I. Fotosüsteemist tõstetakse kõrge energia elektroni. Elektroni ebastabiilsuse tõttu aktsepteerib seda elektroni aktseptor, mis on madalamal energiatasemel. Kui see on algatatud, liiguvad elektronid ahelas ühest elektronaktseptorist teise, samal ajal pumpades prootoni liikumapanevat jõudu tekitavaid H + ioone läbi membraani. See prootoni liikumapanev jõud viib energiagradiendi väljatöötamiseni, mida kasutatakse protsessi käigus ATP sünteesi ensüümi abil ATP tootmiseks.
Joonis 02: Fotofosforüülimine
Mittetsüklilise fotofosforüülimise korral hõlmab see kahte klorofülpigmendi kompleksi (I fotosüsteem ja II fotosüsteem). See toimub stroomas. Sellel vee fotolüüsil toimub molekul II fotosüsteemis, mis säilitab fotosüsteemi reaktsioonis saadud kaks elektroni algselt fotosüsteemis. Valgusenergia hõlmab elektrisüsteemi ergastamist II fotosüsteemist, mis läbib ahelreaktsiooni ja viiakse lõpuks II fotosüsteemis olevale südamikumolekulile. Elektron liigub energiagradiendis ühelt elektroni aktseptorilt teisele, mille hapniku molekul lõpuks vastu võtab. Siin sellel rajal tekivad nii hapnik kui ka NADPH.
Millised on oksüdatiivse fosforüülimise ja fotofosforüülimise sarnasused?
- Mõlemad protsessid on olulised energia ülekandmisel elusüsteemis.
- Mõlemad osalevad redoks-vaheühendite kasutamises.
- Mõlemas protsessis viib prootoni liikumapaneva jõu tootmine H + ioonide kandumiseni üle membraani.
- Mõlema protsessi abil loodud energiagradienti kasutatakse ADP-st ATP tootmiseks.
- Mõlemas protsessis kasutatakse ATP süntaasi ensüümi.
Mis vahe on oksüdatiivse fosforüülimise ja fotofosforüülimise vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Oksüdatiivne fosforüülimine vs fotofosforüülimine |
|
| Oksüdatiivne fosforüülimine on protsess, mis toodab ATP ensüümide ja hapniku abil. See on aeroobse hingamise viimane etapp. | Fotofosforüülimine on ATP tootmise protsess, kasutades fotosünteesi ajal päikesevalgust. |
| Energiaallikas | |
| Molekulaarne hapnik ja glükoos on oksüdatiivse fosforüülimise energiaallikad. | Päikesevalgus on fotofosforüülimise energiaallikas. |
| Asukoht | |
| Oksüdatiivne fosforüülimine toimub mitokondrites | Fotofosforüülimine toimub kloroplastis |
| Esinemine | |
| Oksüdatiivne fosforüülimine toimub rakuhingamise ajal. | Fotofosforüülimine toimub fotosünteesi käigus. |
| Lõplik elektronide aktseptor | |
| Hapnik on oksüdatiivse fosforüülimise viimane elektronide aktseptor. | NADP + on fotofosforüülimise lõplik elektronide aktseptor. |
Kokkuvõte - oksüdatiivne fosforüülimine vs fotofosforüülimine
ATP tootmine elusüsteemis toimub mitmel viisil. Oksüdatiivne fosforüülimine ja fotofosforüülimine on kaks peamist mehhanismi, mis toodavad suurema osa raku ATP-st. Eukarüootides viiakse oksüdatiivne fosforüülimine läbi mitokondrite sisemembraani erinevates valgukompleksides. See hõlmab paljusid redoks-vaheühendeid, et juhtida elektronide liikumist elektronidoonoritelt elektronide aktseptoritele. Lõpuks kasutatakse elektroniülekande käigus vabanenud energiat ATP tootmiseks ATP süntaasi abil. Protsessi, mis fosforüülib ADP ATP-ks, kasutades päikesevalguse energiat, nimetatakse fotofosforüülimiseks. See juhtub fotosünteesi ajal. Fotofosforüülimine toimub kahel peamisel viisil; tsükliline fotofosforüülimine ja mittetsükliline fotofosforüülimine. Oksüdatiivne fosforüülimine toimub mitokondrites ja fotofosforüülimine kloroplastides. See on erinevus oksüdatiivse fosforüülimise ja fotofosforüülimise vahel.
Laadige alla PDF-fail Oksüdatiivne fosforüülimine vs Fotofosforüülimine
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu tsiteeritud. Laadige siit alla PDF-versioon. Erinevus oksüdatiivse fotofosforüülimise ja fotofosforüülimise vahel
