Nøgleforskel - Elektrontransportkæde i mitokondrier vs kloroplaster
Cellular respiration og fotosyntese er to yderst vigtige processer, der hjælper levende organismer i biosfæren. Begge processer involverer transport af elektroner, der skaber en elektrongradient. Dette forårsager dannelsen af en protongradient, ved hvilken energi bruges til at syntetisere ATP med hjælp fra enzymet ATP-syntase. Elektrontransportkæde (ETC), der finder sted i mitokondrier kaldes 'oxidativ fosforylering', da processen bruger kemisk energi fra redoxreaktioner. Derimod kaldes denne proces i kloroplasten 'foto-phosphorylering', da den bruger lysenergi. Dette er nøgleforskellen mellem Electron Transport Chain (ETC) i Mitochondria og Chloroplast.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er elektrontransportkæde i mitokondrier
3. Hvad er elektrontransportkæde i kloroplaster
4. Ligheder mellem ETC i mitokondrier og kloroplaster
5. Sammenligning side om side - Elektrontransportkæde i mitokondrier vs kloroplaster i tabelform
6. Resume
Hvad er elektrontransportkæde i mitokondrier?
Elektrontransportkæden, der forekommer i mitochondriens indre membran, er kendt som oxidativ phosphorylering, hvor elektronerne transporteres over mitochondriens indre membran med involvering af forskellige komplekser. Dette skaber en protongradient, der forårsager syntesen af ATP. Det er kendt som oxidativ fosforylering 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 bevægelsen af elektroner gennem elektrontransportkæden bevæger de sig fra højere energiniveauer til lavere energiniveauer. Elektrongradienten, der skabes under denne bevægelse, stammer fra energi, der bruges til at pumpe H + -ioner over den indre membran fra matrixen ind i det mellemrummelige rum. Dette skaber en protongradient. Elektroner, der kommer ind i elektrontransportkæden, stammer fra FADH2 og NADH. Disse syntetiseres i tidligere cellulære åndedrætsfaser, der inkluderer glykolyse og TCA-cyklus.
Figur 01: Elektrontransportkæde i mitokondrier
Komplekser I, II og IV betragtes som protonpumper. Begge komplekser I og II sender kollektivt elektroner til en elektronbærer kendt som Ubiquinone, som overfører elektronerne til kompleks III. Under bevægelsen af elektroner gennem kompleks III leveres flere H + -ioner over den indre membran til det intermembrane rum. En anden mobil elektronbærer kendt som Cytochrome C modtager elektronerne, som derefter føres ind i kompleks IV. Dette forårsager den endelige overførsel af H + -ioner til mellemrummet. Elektroner accepteres endelig af ilt, som derefter bruges til at danne vand. Protonmotivkraftgradienten er rettet mod det endelige kompleks, som er ATP-syntase, der syntetiserer ATP.
Hvad er elektrontransportkæde i kloroplaster?
Elektrontransportkæde, der finder sted inde i kloroplasten, er almindeligvis kendt som fotofosforylering. Da energikilden er sollys, er phosphorylering af ADP til ATP kendt som fotofosforylering. I denne proces udnyttes lysenergi til skabelsen af en donorelektron med høj energi, som derefter strømmer i et ensrettet mønster til en elektronen acceptor med lavere energi. Elektronernes bevægelse fra donoren til acceptoren kaldes elektrontransportkæde. Fotofosforylering kan have to veje; cyklisk fotofosforylering og ikke-cyklisk fotofosforylering.
Figur 02: Elektrontransportkæde i kloroplast
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 klorofylmolekyle i fotosystemet. Dette fører til excitation og til sidst frigivelsen af et højenergielektron. Denne energi overføres fra en elektronacceptor til den næste elektronacceptor i en elektrongradient, som endelig accepteres af en elektroneracceptor med lavere energi. Elektronernes bevægelse inducerer en protonmotivkraft, der involverer pumpning af H +ioner på tværs af membranerne. Dette bruges til produktion af ATP. ATP-syntase anvendes som enzymet under denne proces. Cyklisk fotofosforylering producerer ikke ilt eller NADPH.
I ikke-cyklisk fotofosforylering forekommer inddragelsen af to fotosystemer. Oprindeligt lyses et vandmolekyle for at producere 2H + + 1 / 2O 2 + 2e -. Photosystem II beholder de to elektroner. De klorofylpigmenter, 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 sti vender de to elektroner ikke tilbage til fotosystemet. Underskuddet på elektroner i fotosystemet vil blive tilvejebragt ved lysering af et andet vandmolekyle. Elektronerne fra fotosystem II overføres til fotosystem I, hvor en lignende proces vil finde sted. Strømmen af elektroner fra en acceptor til den næste vil skabe en elektrongradient, der er en protonmotivkraft, der bruges til at syntetisere ATP.
Hvad er ligheden mellem ETC i mitokondrier og kloroplaster?
- ATP-syntase anvendes i ETC af både mitokondrier og chloroplast.
- I begge syntetiseres 3 ATP-molekyler af 2 protoner.
Hvad er forskellen mellem elektrontransportkæde i mitokondrier og kloroplaster?
Diff artikel midt foran bordet
ETC i mitokondrier vs ETC i kloroplaster |
|
| Elektrontransportkæden, der forekommer i mitokondriens indre membran, er kendt som oxidativ phosphorylering eller elektrontransportkæde i mitokondrier. | Elektrontransportkæde, der finder sted inde i kloroplasten, er kendt som fotofosforylering eller elektrontransportkæden i kloroplast. |
| Type fosforylering | |
| Oxidativ fosforylering forekommer i ETC i mitokondrier. | Foto-phosphorylering forekommer i ETC af kloroplaster. |
| Energikilde | |
| Energikilde for ETP i mitokondrier er den kemiske energi, der stammer fra redoxreaktioner.. | ETC i kloroplaster bruger lysenergi. |
| Beliggenhed | |
| ETC i mitokondrier finder sted i mitochondriens cristae. | ETC i kloroplaster finder sted i kloroplastens thylakoidmembran. |
| Co-enzym | |
| NAD og FAD involverer i ETC af mitokondrier. | NADP involverer i ETC af kloroplaster. |
| Proton Gradient | |
| Protongradient virker fra det intermembrane rum op til matrixen under mitokondriens ETC. | Protongradienten virker fra thylakoidrum til kloroplaststroma under ETC af kloroplaster. |
| Endelig elektronacceptor | |
| Oxygen er den sidste elektronacceptor for ETC i mitokondrier. | Klorofyl i cyklisk fotofosforylering og NADPH + i ikke-cyklisk fotofosforylering er de endelige elektronacceptorer i ETC i kloroplaster. |
Resumé - Elektrontransportkæde i mitokondrier vs kloroplaster
Elektrontransportkæde, som forekommer i kloroplastens thylakoidmembran, er kendt som foto-phosphorylering, da lysenergi bruges til at drive processen. I mitokondrierne er elektrontransportkæden kendt som oxidativ phosphorylering, hvor elektroner fra NADH og FADH2, der stammer fra glykolyse og TCA-cyklus, omdannes til ATP gennem en protongradient. Dette er nøgleforskellen mellem ETC i mitokondrier og ETC i chloroplaster. Begge processer anvender ATP-syntase under syntesen af ATP.
Download PDF-versionen af Elektron Transport Chain i Mitochondria vs Chloroplasts
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnote. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem ETC i Mitochondria og Chloroplast
