Forskel mellem elektrontransportkæde i Mitochondria og Chloroplasts
Share
Nøgleforskel - Electron Transportkæde i Mitochondria vs Chloroplasts
Cellulær respiration og fotosyntese er to ekstremt vigtige processer, der hjælper levende organismer i biosfæren. Begge processer involverer transport af elektroner, der skaber en elektrongradient. Dette bevirker dannelse af en protongradient, ved hjælp af hvilken energi bruges til at syntetisere ATP ved hjælp af enzymet ATP-syntase. Elektrontransportkæde (ETC), der finder sted i mitokondrierne kaldes 'oxidativ fosforylering,' da processen bruger kemisk energi fra redoxreaktioner. I chloroplast kaldes derimod denne proces 'foto-phosphorylering', da den bruger lysenergi. Dette er vigtigste forskel mellem Electron Transport Chain (ETC) i Mitochondria og Chloroplast.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er elektrontransportkæde i Mitochondria
3. Hvad er elektrontransportkæde i chloroplasts
4. Ligheder mellem ETC i Mitochondria og Chloroplasts
5. Sammenligning side ved side - Elektrontransportkæde i Mitochondria vs Chloroplaster i tabelform
6. Resume
Hvad er elektrontransportkæde i Mitochondria?
Elektrontransportkæden, der forekommer i mitokondriens indre membran, er kendt som oxidativ fosforylering, hvor elektronerne transporteres over mitokondriens indre membran med involvering af forskellige komplekser. Dette skaber en protongradient, der forårsager syntesen af ATP. Det er kendt som oxidativ phosphorylering på grund af energikilden: det er redoxreaktionerne, der driver elektrontransportkæden.
Elektrontransportkæden består af mange forskellige proteiner og organiske molekyler, der inkluderer forskellige komplekser, nemlig kompleks I, II, III, IV og ATP-syntasekompleks. Under bevægelse af elektroner gennem elektrontransportkæden bevæger de sig fra højere energiniveau til lavere energiniveau. Den elektrongradient, der er skabt under denne bevægelse, henter energi, der bruges til pumpning af H+ ioner over den indre membran fra matrixen ind i intermembranrummet. Dette skaber en protongradient. Elektroner, der kommer ind i elektrontransportkæden stammer fra FADH2 og NADH. Disse syntetiseres under tidligere cellulære respiratoriske stadier, der inkluderer glycolyse og TCA-cyklus.
Figur 01: Elektrontransportkæde i Mitochondria
Komplekser I, II og IV betragtes som protonpumper. Begge komplekser I og II passerer kollektivt elektroner til en elektronbærer, der er kendt som Ubiquinone, og som overfører elektronerne til kompleks III. Under bevægelse af elektroner gennem kompleks III, mere H+ ioner leveres over den indre membran til intermembranrummet. En anden mobil elektronbærer, der er kendt som Cytochrome C, modtager elektronerne, der derefter føres ind i kompleks IV. Dette medfører den endelige overførsel af H+ ioner ind i intermembranrummet. Endelig accepteres elektroner af ilt, der derefter bruges til at danne vand. Protonmotivkraftgradienten er rettet mod det endelige kompleks, der er ATP-syntase, der syntetiserer ATP.
Hvad er elektrontransportkæde i kloroplaster?
Elektrontransportkæde, der finder sted inde i chloroplasten er almindeligt kendt som fotofosforylering. Da energikilden er sollys, er fosforylering af ADP til ATP kendt som fotofosforylering. I denne proces udnyttes lysenergi i oprettelsen af et donorelektron med høj energi, som derefter flyder i et ensrettet mønster til en elektron-acceptor med lavere energi. Bevægelsen af elektronerne fra donoren til acceptoren kaldes Electron Transport Chain. Fotofosforylering kan være af to veje; cyklisk fotofosforylering og ikke-cyklisk fotofosforylering.
Figur 02: Elektrontransportkæde i Chloroplast
Cyklisk fotofosforylering forekommer grundlæggende på thylakoidmembranen, hvor strømmen af elektroner initieres fra et pigmentkompleks kendt som fotosystem I. Når sollys falder på fotosystemet; lysabsorberende molekyler vil fange lyset og overføre det til et specielt chlorophyllmolekyle i fotosystemet. Dette fører til excitation og til sidst frigivelse af et højenergi-elektron. Denne energi overføres fra en elektronacceptor til den næste elektronacceptor i en elektrongradient, der endelig accepteres af en elektronisk acceptor med lavere energi. Bevægelsen af elektronerne inducerer en protonmotivkraft, som involverer i pumpningen af H+ ioner på tværs af membranerne. Dette bruges i produktionen af ATP. ATP-syntase anvendes som enzym under denne proces. Cyklisk fotofosforylering producerer hverken ilt eller NADPH.
I ikke-cyklisk fotofosforylering, involvering af to fotosystemer forekommer. Oprindeligt lyseres et vandmolekyle for at producere 2H+ + 1 / 2O2 + 2e-. Fotosystem II holder de to elektroner. Chlorofyllpigmenterne, der findes i fotosystemet, absorberer lysenergi i form af fotoner og overfører det til et kernemolekyle. To elektroner forstærkes fra fotosystemet, som accepteres af den primære elektronacceptor. I modsætning til cyklisk vej, vender de to elektroner ikke tilbage til fotosystemet. Underskuddet af elektroner i fotosystemet tilvejebringes ved lysering af et andet vandmolekyle. Elektronerne fra fotosystem II overføres til fotosystem I, hvor en lignende proces finder sted. Strømmen af elektroner fra den ene acceptor til den næste vil skabe en elektrongradient, der er en protonmotivkraft, der bruges til at syntetisere ATP.
Hvad er ligheden mellem ETC i Mitochondria og Chloroplasts?
- ATP-syntase anvendes i ETC af både mitochondria og chloroplast.
- I begge syntetiseres 3 ATP-molekyler med 2 protoner.
Hvad er forskellen mellem elektrontransportkæde i Mitochondria og Chloroplasts?
ETC i Mitochondria vs ETC i Chloroplasts | |
| Elektrontransportkæden, der forekommer i mitokondriens indre membran, er kendt som oxidativ fosforylering eller Elektrontransportkæde i Mitochondria. | Elektrontransportkæde, der finder sted inde i kloroplasten, er kendt som fotofosforylering eller elektrontransportkæden i kloroplast. |
| Type fosforylering | |
| Oxidativ fosforylering forekommer i ETC i Mitochondria. | Fotofosforylering forekommer i ETC for chloroplasts. |
| Energikilde | |
| Energikilde for ETP i mitokondrier er den kemiske energi, der stammer fra redoxreaktioner ... | ETC i chloroplasts bruger lysenergi. |
| Beliggenhed | |
| ETC i mitokondrier finder sted i mitokondrierens cristae. | ETC i chloroplasts finder sted i thylakoidmembranen i chloroplasten. |
| Coenzym | |
| NAD og FAD involverer i ETC for mitokondrier. | NADP involverer i ETC af chloroplaster. |
| Proton Gradient | |
| Protongradient fungerer fra intermembranrummet op til matrixen under ETC for mitokondrier. | Protongradienten virker fra thylakoid plads til stroma af chloroplast under ETO for chloroplasts. |
| Endelig elektronacceptor | |
| Oxygen er den endelige elektronacceptor af ETC i mitokondrier. | Chlorofyll i cyklisk fotofosforylering og NADPH + i ikke-cyklisk fotofosforylering er de endelige elektronacceptorer i ETC i chloroplaster. |
Resume - Electron Transportkæde i Mitochondria vs Chloroplasts
Elektrontransportkæde, der forekommer i chloroplastens thylakoidmembran, er kendt som foto-phosphorylering, da lysenergi udnyttes til at drive processen. I mitokondrierne er elektrontransportkæden kendt som oxidativ phosphorylering, hvor elektroner fra NADH og FADH2, der er afledt af glycolyse og TCA-cyklus, omdannes til ATP gennem en protongradient. Dette er den vigtigste forskel mellem ETC i mitokondrier og ETC i kloroplaster. Begge processer anvender ATP-syntase under syntesen af ATP.
Download PDF-versionen af Electron Transport Chain i Mitochondria vs Chloroplasts
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem ETC i Mitochondria og Chloroplast
Reference:
1. "Oxidativ fosforylering | Biologi." Khan Academy. Tilgængelig her
2.Abdollahi, Hamid, et al. "Rollen af elektrontransportkæde af kloroplaster i en oxidativ udbrud af interaktion mellem Erwinia amylovora og værtsceller." Fotosynteseforskning, vol. 124, nr. 2, 2015, s. 231-242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. "Energikonvertering: Mitochondria og kloroplast." Cellens molekylærbiologi. 4. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Tilgængelig her
Billede høflighed:
1.'Mitokondriel elektrontransportkæde'Bed bruger: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2.'Thylakoid membran 3'By Somepics - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
