Różnica między łańcuchem transportu elektronów w mitochondriach i chloroplastach

Kluczowa różnica - Elektron Łańcuch transportowy w mitochondriach kontra chloroplasty
 

Oddychanie komórkowe i fotosynteza to dwa niezwykle ważne procesy wspomagające żywe organizmy w biosferze. Oba procesy obejmują transport elektronów, które tworzą gradient elektronów. Powoduje to utworzenie gradientu protonu, za pomocą którego energia jest wykorzystywana do syntezy ATP za pomocą enzymu syntazy ATP. Łańcuch transportu elektronów (ETC), który ma miejsce w mitochondriach, nazywa się „oksydacyjnym fosforylacja ” ponieważ proces wykorzystuje energię chemiczną z reakcji redoks. Natomiast w chloroplastie proces ten nazywa się „fotofosforylacją”, ponieważ wykorzystuje energię światła. To jest kluczowa różnica między łańcuchem transportu elektronów (ETC) w Mitochondriach i chloroplastem.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest łańcuch transportu elektronów w mitochondriach
3. Co to jest łańcuch transportu elektronów w chloroplastach
4. Podobieństwa między ETC w mitochondriach i chloroplastach
5. Porównanie obok siebie - łańcuch transportu elektronów w mitochondriach vs chloroplasty w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest łańcuch transportu elektronów w mitochondriach?

Łańcuch transportu elektronów, który występuje w wewnętrznej błonie mitochondriów, jest znany jako oksydacyjna fosforylacja, w której elektrony są transportowane przez wewnętrzną błonę mitochondriów z udziałem różnych kompleksów. To tworzy gradient protonowy, który powoduje syntezę ATP. Znany jest jako fosforylacja oksydacyjna ze względu na źródło energii: są to reakcje redoks, które napędzają łańcuch transportu elektronów.

Łańcuch transportu elektronów składa się z wielu różnych białek i cząsteczek organicznych, które obejmują różne kompleksy, mianowicie kompleks I, II, III, IV i kompleks syntazy ATP. Podczas ruchu elektronów przez łańcuch transportu elektronów przemieszczają się one z wyższych poziomów energii na niższe poziomy energii. Gradient elektronów powstały podczas tego ruchu czerpie energię, która jest wykorzystywana do pompowania H⁺ jony przez błonę wewnętrzną od matrycy do przestrzeni międzybłonowej. To tworzy gradient protonowy. Elektrony, które wchodzą do łańcucha transportu elektronów, pochodzą z FADH2 i NADH. Są one syntetyzowane podczas wcześniejszych komórkowych etapów oddychania, które obejmują glikolizę i cykl TCA.

Ryc. 01: Łańcuch transportu elektronów w mitochondriach

Kompleksy I, II i IV są uważane za pompy protonowe. Oba kompleksy I i II wspólnie przekazują elektrony do nośnika elektronów znanego jako ubichinon, który przenosi elektrony do kompleksu III. Podczas ruchu elektronów przez kompleks III więcej H⁺ jony są dostarczane przez błonę wewnętrzną do przestrzeni międzybłonowej. Inny ruchomy nośnik elektronów znany jako Cytochrom C odbiera elektrony, które następnie są przekazywane do kompleksu IV. To powoduje ostateczne przeniesienie H⁺ jony do przestrzeni międzybłonowej. Elektrony są ostatecznie akceptowane przez tlen, który jest następnie wykorzystywany do wytworzenia wody. Gradient siły protonowej jest skierowany na końcowy kompleks, którym jest syntaza ATP, która syntetyzuje ATP.

Co to jest łańcuch transportu elektronów w chloroplastach?

Łańcuch transportu elektronów zachodzący wewnątrz chloroplastu jest powszechnie znany jako fotofosforylacja. Ponieważ źródłem energii jest światło słoneczne, fosforylacja ADP do ATP jest znana jako fotofosforylacja. W tym procesie energia świetlna jest wykorzystywana do tworzenia elektronu dawcy o wysokiej energii, który następnie przepływa w jednym kierunku do akceptora elektronów o niższej energii. Ruch elektronów od dawcy do akceptora nazywa się łańcuchem transportu elektronów. Fotofosforylacja może mieć dwie ścieżki; cykliczna fotofosforylacja i niecykliczna fotofosforylacja.

Rycina 02: Łańcuch transportu elektronów w chloroplastie

Cykliczna fotofosforylacja zachodzi zasadniczo na błonie tylakoidowej, gdzie przepływ elektronów jest inicjowany z kompleksu pigmentów znanego jako fotosystem I. Gdy światło słoneczne pada na fotosystem; cząsteczki pochłaniające światło wychwytują światło i przekazują je do specjalnej cząsteczki chlorofilu w układzie fotograficznym. Prowadzi to do wzbudzenia i ostatecznie uwolnienia elektronu o wysokiej energii. Energia ta jest przekazywana z jednego akceptora elektronów do następnego akceptora elektronów w gradiencie elektronów, który jest ostatecznie akceptowany przez akceptor elektronów o niższej energii. Ruch elektronów indukuje protonową siłę napędową, która wiąże się z pompowaniem H⁺ jony przez błony. Jest to wykorzystywane w produkcji ATP. Syntaza ATP jest stosowana jako enzym podczas tego procesu. Cykliczna fotofosforylacja nie wytwarza tlenu ani NADPH.

W niecykliczna fotofosforylacja, występuje zaangażowanie dwóch fotosystemów. Początkowo lizuje się cząsteczkę wody, aby wytworzyć 2H⁺ + 1 / 2O₂₎ + 2e^-. Photosystem II utrzymuje dwa elektrony. Pigmenty chlorofilowe obecne w fotosystemie pochłaniają energię świetlną w postaci fotonów i przenoszą ją do cząsteczki rdzenia. Dwa elektrony są pobudzane z układu fotograficznego, który jest akceptowany przez główny akceptor elektronów. W przeciwieństwie do ścieżki cyklicznej dwa elektrony nie powrócą do układu fotograficznego. Niedobór elektronów w układzie fotowoltaicznym zapewni liza innej cząsteczki wody. Elektrony z systemu fotograficznego II zostaną przeniesione do systemu fotograficznego I, gdzie nastąpi podobny proces. Przepływ elektronów z jednego akceptora na drugi wytworzy gradient elektronów, który jest siłą napędową protonów, która jest wykorzystywana w syntezie ATP.

Jakie są podobieństwa między ETC w mitochondriach i chloroplastach?

• Syntaza ATP jest wykorzystywana w ETC zarówno przez mitochondria, jak i chloroplast.
• W obu przypadkach 3 cząsteczki ATP są syntetyzowane przez 2 protony.

Jaka jest różnica między łańcuchem transportu elektronów w mitochondriach i chloroplastach?

ETC w mitochondriach vs ETC w chloroplastach
Łańcuch transportu elektronów występujący w wewnętrznej błonie mitochondriów znany jest jako fosforylacja oksydacyjna lub łańcuch transportu elektronów w mitochondriach.	Łańcuch transportu elektronów zachodzący wewnątrz chloroplastu jest znany jako fotofosforylacja lub łańcuch transportu elektronów w chloroplastie.
Rodzaj fosforylacji
Fosforylacja oksydacyjna występuje w ETC mitochondriów.	Fotofosforylacja zachodzi w ETC chloroplastów.
Źródło energii
Źródłem energii ETP w mitochondriach jest energia chemiczna pochodząca z reakcji redoks…	ETC w chloroplastach wykorzystuje energię światła.
Lokalizacja
ETC w mitochondriach odbywa się w cristae mitochondriów.	ETC w chloroplastach zachodzi w błonie tylakoidowej chloroplastu.
Koenzym
NAD i FAD biorą udział w ETC mitochondriów.	NADP bierze udział w ETC chloroplastów.
Gradient protonowy
Gradient protonu działa od przestrzeni międzybłonowej do matrycy podczas ETC mitochondriów.	Gradient protonów działa od przestrzeni tylakoidowej do zrębu chloroplastu podczas ETC chloroplastów.
Ostateczny akceptor elektronów
Tlen jest ostatnim akceptorem elektronów ETC w mitochondriach.	Chlorofil w cyklicznej fotofosforylacji i NADPH + w niecyklicznej fotofosforylacji są końcowymi akceptorami elektronów w ETC w chloroplastach.

Podsumowanie - elektron Łańcuch transportowy w mitochondriach kontra chloroplasty 

Łańcuch transportu elektronów, który występuje w błonie tylakoidowej chloroplastu, jest znany jako fotofosforylacja, ponieważ energia światła jest wykorzystywana do sterowania procesem. W mitochondriach łańcuch transportu elektronów znany jest jako fosforylacja oksydacyjna, w której elektrony z NADH i FADH2 pochodzące z glikolizy i cyklu TCA są przekształcane w ATP poprzez gradient protonowy. Jest to kluczowa różnica między ETC w mitochondriach a ETC w chloroplastach. Oba procesy wykorzystują syntazę ATP podczas syntezy ATP.

Pobierz wersję PDF łańcucha transportu elektronów w Mitochondrii kontra chloroplasty

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między ETC w Mitochondriach i Chloroplastie

Odniesienie:

1. „Fosforylacja oksydacyjna | Biologia." Khan academy. Dostępny tutaj 
2. Abdollahi, Hamid i in. „Rola łańcucha transportu elektronów chloroplastów w wybuchu oksydacyjnym interakcji między Erwinia amylovora i komórkami gospodarza.” Badania fotosyntezy, vol. 124, nr 2, 2015, s. 231–242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. „Konwersja energii: mitochondria i chloroplasty”. Biologia molekularna komórki. 4 wydanie., National Library of Medicine, 1 stycznia 1970 r. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'Mitochondrialny łańcuch transportu elektronów 'Przez użytkownika: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) przez Commons Wikimedia 
2.'Błonka tyloakoidowa 3'By Somepics - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia