Erinevus mitokondrites asuvate elektronide transpordiahela ja kloroplasti vahel

Peamine erinevus - Elektron Transpordiahel Mitokondrid vs Kloroplastid
 

Rakkude hingamine ja fotosüntees on kaks äärmiselt olulist protsessi, mis aitavad elusorganisme biosfääris. Mõlemad protsessid hõlmavad elektronide transportimist, mis loovad elektronide gradiendi. See põhjustab prootongradiendi moodustumist, mille abil energiat kasutatakse ATP sünteesi jaoks ensüümi ATP süntaasi abil. Mitokondrites toimuvat elektronide transpordiahelat (ETC) nimetatakse oksüdatiivseks fosforüülimine, ' kuna protsess kasutab redoksreaktsioonide keemilist energiat. Seevastu kloroplastis nimetatakse seda protsessi fotofosforüülimiseks, kuna see kasutab valgusenergiat. See on võtme erinevus mitokondrites asuva elektrontranspordi ahela (ETC) ja kloroplasti vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on mitokondrite elektronide transpordiahel
3. Mis on elektronide transpordiahel kloroplastides
4. Mitokondrite ETC ja kloroplastide sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - mitokondrite elektronide transpordiahel vs kloroplastid tabeli kujul
6. Kokkuvõte

Mis on mitokondrite elektronide transpordiahel?

Mitokondrite sisemises membraanis toimuvat elektronide transpordiahelat nimetatakse oksüdatiivseks fosforüülimiseks, kus elektronid transporditakse mitokondrite sisemiselt membraanilt erinevate komplekside kaasamisel. See loob prootonigradiendi, mis põhjustab ATP sünteesi. Seda nimetatakse energiaallikast tingitud oksüdatiivseks fosforüülimiseks: just elektronide transpordiahelat juhib redoksreaktsioonid.

Elektronide transpordiahel koosneb paljudest erinevatest valkudest ja orgaanilistest molekulidest, mis sisaldavad erinevaid komplekse, nimelt kompleksi I, II, III, IV ja ATP süntaasi kompleksi. Elektronide liikumisel läbi elektronide transpordiahela liiguvad nad kõrgematelt energiatasanditelt madalamatele energiatasanditele. Selle liikumise ajal loodud elektrongradient saab energiat, mida kasutatakse H pumpamiseks⁺ ioonid üle sisemise membraani maatriksist membraanidevahelisse ruumi. See loob prootonigradiendi. Elektronide transpordiahelasse sisenevad elektronid on saadud FADH2 ja NADH-st. Need sünteesitakse varasemates rakulistes hingamisetappides, mis hõlmavad glükolüüsi ja TCA tsüklit.

Joonis 01: Elektronide transpordiahel mitokondrites

I, II ja IV kompleksi peetakse prootonpumpadeks. Mõlemad kompleksid I ja II annavad ühiselt elektronid elektronkandjale, mida tuntakse ubikinoonina, mis kannab elektronid üle III kompleksi. Elektronide liikumisel läbi III kompleksi on H rohkem⁺ ioonid toimetatakse läbi sisemise membraani membraanidevahelisse ruumi. Veel üks liikuv elektronkandur, mida tuntakse tsütokroom C-na, võtab vastu elektronid, mis juhitakse seejärel keerukasse IV. See põhjustab H lõpliku ülekande⁺ ioonid membraanidevahelisse ruumi. Lõplikult võtab elektrone vastu hapnik, mida seejärel kasutatakse vee moodustamiseks. Prootonite liikumisjõu gradient on suunatud lõpliku kompleksi poole, mis on ATP süntaas, mis sünteesib ATP.

Mis on elektronide transpordiahel kloroplastides?

Kloroplasti sees toimuvat elektronide transpordiahelat tuntakse tavaliselt kui fotofosforüülimist. Kuna energiaallikaks on päikesevalgus, nimetatakse ADP fosforüülimist ATP-ks fotofosforüülimiseks. Selles protsessis kasutatakse valguse energiat suure energiaga doonor-elektroni loomisel, mis voolab seejärel ühesuunalises suunas madalama energiaga elektronide aktseptoriks. Elektronide liikumist doonorilt aktseptorile nimetatakse elektronide transpordiahelaks. Fotofosforüülimine võib toimuda kahel viisil; tsükliline fotofosforüülimine ja mittetsükliline fotofosforüülimine.

Joonis 02: elektronide transpordiahel kloroplastiga

Tsükliline fotofosforüülimine toimub põhiliselt tülakoidmembraanil, kus elektronide voog algatatakse pigmendikompleksist, mida tuntakse fotosüsteemina I. Kui päikesevalgus langeb fotosüsteemile; valgust neelavad molekulid hõivavad valguse ja edastavad selle fotosüsteemis olevale spetsiaalsele klorofülli molekulile. See viib ergutamiseni ja lõpuks suure energiaga elektroni vabanemiseni. See energia kantakse ühelt elektronaktseptorilt teisele elektronide aktseptorile elektronide gradiendis, mille lõpuks aktsepteerib madalama energiaga elektronide aktseptor. Elektronide liikumine kutsub esile prootoni liikumisjõu, mis hõlmab H pumpamist⁺ ioonid läbi membraanide. Seda kasutatakse ATP tootmisel. Selle protsessi käigus kasutatakse ensüümina ATP süntaasi. Tsükliline fotofosforüülimine ei anna hapnikku ega NADPH-d.

Sisse mittetsükliline fotofosforüülimine, toimub kahe fotosüsteemi kaasamine. Esialgu lüüsitakse veemolekul 2H saamiseks⁺ + 1 / 2O₂ + 2e^-. II fotosüsteem hoiab kahte elektroni. Fotosüsteemis olevad klorofüllipigmendid neelavad valguse energiat footonite kujul ja kannavad selle edasi tuummolekulile. Primaarsete elektronide aktseptori poolt aktsepteeritud fotosüsteemist võetakse kaks elektroni. Erinevalt tsüklilisest rajast ei naase kaks elektroni fotosüsteemi. Elektronide defitsiit fotosüsteemis tagatakse teise veemolekuli lüüsimisega. II fotosüsteemist tulenevad elektronid kantakse üle fotosüsteemi I, kus toimub sarnane protsess. Elektronide vool ühelt aktseptorilt teisele loob elektronide gradiendi, mis on prootoni liikumapanev jõud, mida kasutatakse ATP sünteesimisel.

Millised on mitokondrite ETC ja kloroplastide vahelised sarnasused?

• ATP süntaasi kasutatakse ETC-s nii mitokondrites kui ka kloroplastides.
• Mõlemas sünteesitakse 3 prootoni abil ATP molekuli.

Mis vahe on mitokondrites asuvate elektronide transpordiahelate ja kloroplastide vahel?

ETC mitokondrites vs kloroplastide ETC
Mitokondrite sisemembraanis toimuvat elektronide transpordiahelat nimetatakse mitokondrites oksüdatiivseks fosforüülimiseks või elektronide transpordiahelaks..	Klooroplasti sees toimuvat elektronide transpordiahelat nimetatakse fotofosforüülimiseks või klooroplasti elektronide transpordiahelaks.
Fosforüülimise tüüp
Mitokondrite ETC-s toimub oksüdatiivne fosforüülimine.	Foto-fosforüülimine toimub kloroplastide ETC-s.
Energiaallikas
Mitokondrites sisalduva ETP energiaallikas on redoksreaktsioonidest saadud keemiline energia…	Kloroplastides kasutatav ETC kasutab valguse energiat.
Asukoht
Mitokondrites esinev ETC toimub mitokondrite ristikeses.	Kloroplastides toimuv ETC toimub kloroplasti tülakoidmembraanis.
Koensüüm
NAD ja FAD osalevad mitokondrite ETC-s.	NADP hõlmab kloroplastide ETC-s.
Prootonigradient
Prootonite gradient toimib membraanidevahelisest ruumist kuni maatriksini mitokondrite ETC ajal.	Prootonite gradient toimib kloroplastide ETC ajal tülakoidruumist kloroplasti stroomani.
Lõplik elektronide vastuvõtja
Hapnik on mitokondrites ETC elektronide viimane aktseptor.	Klorofüll tsüklilises fotofosforüleerimisel ja NADPH + mittetsüklilises fotofosforüleerimisel on lõplikud elektronaktseptorid ETC-s kloroplastides.

Kokkuvõte - elektron Transpordiahel Mitokondrid vs Kloroplastid 

Kloroplasti tülakoidmembraanis esinevat elektronide transpordiahelat nimetatakse fotofosforüülimiseks, kuna protsessi juhtimiseks kasutatakse valgusenergiat. Mitokondrites nimetatakse elektronide transpordiahelat oksüdatiivseks fosforüülimiseks, kus NADH-st ja FADH2-st pärinevad elektronid, mis on saadud glükolüüsi ja TCA tsükli kaudu, muudetakse prootonigradiendi kaudu ATP-ks. See on peamine erinevus mitokondrites sisalduva ETC ja kloroplastide ETC vahel. Mõlemad protsessid kasutavad ATP sünteesi käigus ATP süntaasi.

Laadige alla mitokondrite ja kloroplastide elektronide transpordiahela PDF-versioon

Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus mitokondrite ETC ja kloroplasti vahel

Viide:

1. “Oksüdatiivne fosforüülimine | Bioloogia. ” Khani Akadeemia. Saadaval siin 
2.Abdollahi, Hamid jt. "Kloroplasti elektronide transpordiahela roll Erwinia amylovora ja peremeesrakkude vastastikmõju oksüdatiivses purunemises." Photosynthesis Research, vol. 124, ei. 2, 2015, lk 231–242, doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. "Energia muundamine: mitokondrid ja kloroplastid." Raku molekulaarbioloogia. 4. väljaanne, USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970. Saadaval siin

Pilt viisakalt:

1. Mitokondriaalne elektronide transpordiahel. Kasutaja: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) Commonsi Wikimedia kaudu 
2.'Tüülakoidi membraan 3'By Somepics - Enda töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu