Ero mitokondrioiden elektronikuljetusketjun ja kloroplastien välillä

Avainero - elektroni Kuljetusketju Mitochondria vs Chloroplasts
 

Soluhengitys ja fotosynteesi ovat kaksi erittäin tärkeää prosessia, jotka auttavat eläviä organismeja biosfäärissä. Molemmat prosessit sisältävät elektronien kuljettamisen, jotka luovat elektronigradientin. Tämä aiheuttaa protonigradientin muodostumisen, jonka avulla energiaa käytetään ATP: n syntetisointiin entsyymin ATP syntaasi avulla. Elektrokuljetusketjua (ETC), joka tapahtuu mitokondrioissa, kutsutaan 'oksidatiiviseksi fosforylaatio,' koska prosessi hyödyntää kemiallista energiaa redox-reaktioista. Sitä vastoin klooriplastissa tätä prosessia kutsutaan ”valofosforylaatioksi”, koska se käyttää valon energiaa. Tämä on avainero Mitochondriassa sijaitsevan elektroninkuljetusketjun (ETC) ja Kloroplastin välillä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on elektroninkuljetusketju mitokondrioissa
3. Mikä on elektronin kuljetusketju kloroplasteissa
4. Samankaltaisuuksia mitokondrioiden ETC: n ja kloroplastien välillä
5. Vertailu rinnakkain - mitokondrioiden elektroninkuljetusketju vs. klooriplastit taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on elektroninkuljetusketju Mitochondriassa?

Elektrokuljetusketju, joka tapahtuu mitokondrioiden sisämembraanissa, tunnetaan oksidatiivisena fosforylaationa, jossa elektronit kuljetetaan mitokondrioiden sisäkalvon läpi erilaisten kompleksejen osallistumisen kautta. Tämä luo protonigradientin, joka aiheuttaa ATP: n synteesin. Sitä kutsutaan energialähteestä johtuvaksi oksidatiiviseksi fosforylaatioksi: elektrodin kuljetusketjua ohjaavat redox-reaktiot.

Elektronien kuljetusketju koostuu monista erilaisista proteiineista ja orgaanisista molekyyleistä, jotka sisältävät erilaisia ​​komplekseja, nimittäin kompleksi I, II, III, IV ja ATP-syntaasikompleksi. Elektronien liikkuessa elektroninkuljetusketjun läpi, ne siirtyvät korkeammilta energiatasoilta alemmille energiatasoille. Tämän liikkeen aikana syntynyt elektronigradientti johtaa energiaan, jota käytetään H: n pumppaamiseen⁺ ionit sisemmän membraanin läpi matriisista membraanien väliseen tilaan. Tämä luo protonigradientin. Elektronien kuljetusketjuun tulevat elektronit on johdettu FADH2: sta ja NADH: sta. Ne syntetisoidaan aikaisempien solujen hengitysvaiheiden aikana, joihin sisältyy glykolyysi ja TCA-sykli.

Kuva 01: Elektroninkuljetusketju mitokondrioissa

Komplekseja I, II ja IV pidetään protonipumppuina. Molemmat kompleksit I ja II siirtävät yhdessä elektroneja elektronikantoaallolle, joka tunnetaan nimellä Ubiquinone ja joka siirtää elektroneja kompleksiin III. Elektronien liikkuessa kompleksin III läpi enemmän H⁺ ionit toimitetaan sisemmän membraanin läpi membraanien väliseen tilaan. Toinen liikkuva elektronikantoaalto, jota kutsutaan sytokromi C: ksi, vastaanottaa elektroneja, jotka sitten johdetaan kompleksiin IV. Tämä aiheuttaa H: n lopullisen siirron⁺ ioneja membraanien väliseen tilaan. Happi hyväksyy lopulta elektroneja, jotka sitten käytetään veden muodostamiseen. Protonin liikevoimagradientti on suunnattu lopulliseen kompleksiin, joka on ATP-syntaasi, joka syntetisoi ATP: tä.

Mikä on elektronin kuljetusketju klooriplasteissa?

Klooriplastin sisällä tapahtuva elektroninkuljetusketju tunnetaan yleisesti fotofosforylointina. Koska energialähde on auringonvaloa, ADP: n fosforyloituminen ATP: ksi tunnetaan fotofosforylaationa. Tässä prosessissa valon energiaa hyödynnetään korkean energian luovuttavan elektronin luomisessa, joka sitten virtaa yksisuuntaisessa kuviossa pienemmän energian elektronin vastaanottajaan. Elektronien liikettä luovuttajalta vastaanottajalle kutsutaan elektronin kuljetusketjuksi. Fotofosforylaatiolla voi olla kaksi reittiä; syklinen valofosforylaatio ja ei-syklinen valofosforylaatio.

Kuva 02: Elektroninkuljetusketju kloroplastissa

Syklinen valofosforylaatio tapahtuu pohjimmiltaan tylakoidikalvolla, jossa elektronien virtaus aloitetaan pigmentikompleksista, joka tunnetaan nimellä fotosysteemi I. Kun auringonvalo putoaa valojärjestelmään; valoa absorboivat molekyylit vangitsevat valon ja välittävät sen erityiseen klorofyylimolekyyliin valojärjestelmässä. Tämä johtaa korkean energian elektronin viritykseen ja lopulta vapautumiseen. Tämä energia johdetaan yhdestä elektroni-vastaanottimesta seuraavaan elektroni-vastaanottajaan elektronigradientissa, jonka lopullisesti hyväksyy pienemmän energian elektroni-vastaanottaja. Elektronien liike indusoi protonin käyttövoiman, joka liittyy H: n pumppaukseen⁺ ionit kalvojen poikki. Tätä käytetään ATP: n tuotannossa. ATP-syntaasia käytetään entsyyminä tämän prosessin aikana. Syklinen fotofosforylaatio ei tuota happea tai NADPH: ta.

Sisään ei-syklinen valofosforylaatio, tapahtuu kaksi valosysteemiä. Aluksi vesimolekyyli lyysataan 2H: n tuottamiseksi⁺ + 1 / 2O₂ + 2e^-. Photosystem II pitää nämä kaksi elektronia. Valosysteemissä olevat klorofyllipigmentit absorboivat valon energiaa fotonien muodossa ja siirtävät sen ydinmolekyyliin. Kaksi elektronia nostetaan valosysteemistä, jonka primaarielektronien vastaanottaja hyväksyy. Toisin kuin syklinen reitti, kaksi elektronia eivät palaa fotosysteemiin. Elektronien alijäämä valojärjestelmässä saadaan aikaan toisen vesimolekyylin hajotuksella. Elektronit valojärjestelmästä II siirretään valojärjestelmään I, jossa vastaava prosessi tapahtuu. Elektronien virtaus yhdestä vastaanottimesta toiseen luo elektronigradientin, joka on protonin käyttövoima, jota käytetään ATP: n syntetisoinnissa.

Mitkä ovat monokondrioiden ETC: n ja kloroplastien väliset yhtäläisyydet?

• Sekä mitokondriat että kloroplasti käyttävät ATP-syntaasia ETC: ssä.
• Molemmissa 3 ATP-molekyyliä syntetisoidaan 2 protonilla.

Mikä on ero mitokondrioiden elektronikuljetusketjun ja kloroplastien välillä?

ETC mitokondrioissa vs. ETC klooriplasteissa
Mitokondrioiden sisämembraanissa esiintyvä elektroninkuljetusketju tunnetaan mitokondrioissa oksidatiivisena fosforylointina tai elektronin kuljetusketjuna..	Klooriplastin sisällä tapahtuva elektroninkuljetusketju tunnetaan fotofosforylointina tai klooriplastin elektroninsiirtoketjuna.
Fosforylaation tyyppi
Hapettavaa fosforylaatiota tapahtuu mitokondrioiden ETC: ssä.	Valofosforylaatio tapahtuu kloroplastien ETC: ssä.
Energialähde
ETP: n energialähde mitokondrioissa on kemiallinen energia, joka saadaan redox-reaktioista…	Klooroplastien ETC käyttää valon energiaa.
Sijainti
Mitokondrioissa ETC tapahtuu mitokondrioiden ristissä.	Klooroplastien ETC tapahtuu kloroplastin tylakoidimembraanissa.
Koentsyymi
NAD ja FAD osallistuvat mitokondrioiden ETC: hen.	NADP osallistuu kloroplastien ETC: hen.
Protonigradientti
Protonigradientti toimii membraanien välisestä tilasta matriisiin asti mitokondrioiden ETC: n aikana.	Protonigradientti vaikuttaa tylakoiditilasta kloroplastin stroomaan kloroplastien ETC: n aikana.
Lopullinen elektronien vastaanottaja
Happi on ETC: n viimeinen elektroniakseptori mitokondrioissa.	Klorofylli syklisessä fotofosforylaatiossa ja NADPH + ei-syklisessä fotofosforylaatiossa ovat lopulliset elektroniakseptorit ETC: ssä kloroplasteissa.

Yhteenveto - Elektroni Kuljetusketju Mitochondria vs Chloroplasts 

Klooriplastin tylakoidimembraanissa esiintyvä elektroninkuljetusketju tunnetaan valofosforylaationa, koska prosessin ohjaamiseen käytetään valoenergiaa. Mitokondrioissa elektronin kuljetusketju tunnetaan hapettavana fosforylaationa, jossa NADH: sta ja FADH2: sta peräisin olevat elektronit, jotka ovat peräisin glykolyysiä ja TCA-sykliä, muunnetaan ATP: ksi protonigradientin kautta. Tämä on keskeinen ero mitokondrioissa esiintyvän ETC: n ja kloroplastien ETC: n välillä. Molemmat prosessit käyttävät ATP-syntaasia ATP: n synteesin aikana.

Lataa PDF-versio elektronien kuljetusketjusta Mitochondria vs Chloroplasts

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä. Mitokondrioiden ETC: n ja Chloroplastin ero

Viite:

1. ”Hapettava fosforylaatio | Biologia." Khan-akatemia. Saatavilla täältä 
2.Abdollahi, Hamid, et ai. "Klooroplastien elektroninkuljetusketjun rooli hapettavassa vuorovaikutuspurskeessa Erwinia amylovoran ja isäntäsolujen välillä." Photosynthesis Research, voi. 124, ei. 2, 2015, s. 231 - 242, doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. "Energian muuntaminen: mitokondriat ja kloroplastit." Solun molekyylibiologia. 4. painos., Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, 1. tammikuuta 1970. Saatavilla täältä

Kuvan kohteliaisuus:

1.'Mitochondrial elektroninsiirtoketju'By User: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) Commons Wikimedia -sivuston kautta 
2.'Thylakoid membraani 3'By Somepics - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta