Galvenā atšķirība - oksidatīvā fosforilācija pret fotofosforilāciju
Adenozīna trifosfāts (ATP) ir svarīgs dzīvo organismu izdzīvošanas un funkcionēšanas faktors. ATP ir pazīstama kā universālā dzīves enerģijas valūta. ATP ražošana dzīvajā sistēmā notiek dažādos veidos. Oksidatīvā fosforilācija un fotofosforilēšana ir divi galvenie mehānismi, kas dzīvā sistēmā ražo lielāko daļu šūnu ATP. Oksidatīvā fosforilēšana izmanto molekulāro skābekli ATP sintēzes laikā, un tā notiek netālu no mitohondriju membrānām, savukārt fotofosforilēšana izmanto saules gaismu kā enerģijas avotu ATP ražošanai, un tā notiek hloroplasta tilakoīda membrānā. Galvenā atšķirība starp oksidatīvo fosforilāciju un fotofosforilēšanu ir tāda, ka ATP veidošanos veicina elektronu pārnešana uz skābekli oksidatīvajā fosforilācijā, savukārt saules gaisma veicina ATP veidošanos fotofosforilācijā.
Kas ir oksidatīvā fosforilācija?
Oksidatīvā fosforilēšana ir vielmaiņas ceļš, kas ražo ATP, izmantojot fermentus ar skābekļa klātbūtni. Tas ir aerobo organismu šūnu elpošanas pēdējais posms. Ir divi galvenie oksidatīvās fosforilēšanas procesi; elektronu transportēšanas ķēde un ķīmijmoze. Elektronu transportēšanas ķēdē tas atvieglo redoksreakcijas, kurās ir iesaistīti daudzi redoksstarpprodukti, lai virzītu elektronu kustību no elektronu donoriem uz elektronu akceptoriem. Enerģija, kas iegūta no šīm redoksreakcijām, tiek izmantota ATP ražošanai ķīmijmozes laikā. Eikariotu kontekstā oksidatīvā fosforilēšana tiek veikta dažādos proteīnu kompleksos mitohondriju iekšējā membrānā. Prokariotu kontekstā šie fermenti atrodas šūnas starpmembrānu telpā.
Oksidatīvajā fosforilācijā iesaistītie proteīni ir saistīti viens ar otru. Eikariotos elektronu transportēšanas ķēdes laikā tiek izmantoti pieci galvenie olb altumvielu kompleksi. Oksidatīvās fosforilēšanas pēdējais elektronu akceptors ir skābeklis. Tas pieņem elektronu un reducējas, veidojot ūdeni. Tādējādi skābekļa klātbūtnei jābūt klāt, lai oksidatīvās fosforilēšanas rezultātā ražotu ATP.
Attēls 01: Oksidatīvā fosforilācija
Enerģija, kas izdalās elektronu plūsmas laikā caur ķēdi, tiek izmantota protonu transportēšanai pa mitohondriju iekšējo membrānu. Šī potenciālā enerģija tiek novirzīta galīgajam proteīna kompleksam, kas ir ATP sintāze, lai ražotu ATP. ATP ražošana notiek ATP sintāzes kompleksā. Tas katalizē fosfātu grupas pievienošanu ADP un atvieglo ATP veidošanos. ATP veidošanos, izmantojot elektronu pārneses laikā atbrīvoto enerģiju, sauc par ķīmijmozi.
Kas ir fotofosforilēšana?
Fotosintēzes kontekstā process, kurā ADP fosforilē par ATP, izmantojot saules gaismas enerģiju, tiek saukts par fotofosforilēšanu. Šajā procesā saules gaisma aktivizē dažādas hlorofila molekulas, lai izveidotu augstas enerģijas elektronu donoru, ko pieņemtu zemas enerģijas elektronu akceptors. Tāpēc gaismas enerģija ietver gan augstas enerģijas elektronu donora, gan zemas enerģijas elektronu akceptora izveidi. Izveidotā enerģijas gradienta rezultātā elektroni cikliskā un necikliskā veidā pārvietosies no donora uz akceptoru. Elektronu kustība notiek caur elektronu transportēšanas ķēdi.
Fotofosforilēšanu varētu iedalīt divās grupās; cikliskā fotofosforilēšana un necikliskā fotofosforilēšana. Cikliskā fotofosforilācija notiek īpašā hloroplasta vietā, kas pazīstama kā tilakoīda membrāna. Cikliskā fotofosforilēšana nerada skābekli un NADPH. Šis cikliskais ceļš ierosina elektronu plūsmu uz hlorofila pigmenta kompleksu, kas pazīstams kā fotosistēma I. No fotosistēmas I tiek pastiprināts augstas enerģijas elektrons. Elektrona nestabilitātes dēļ to pieņems elektronu akceptors, kas atrodas zemākā enerģijas līmenī. Pēc iniciācijas elektroni ķēdē pārvietosies no viena elektronu akceptora uz nākamo, vienlaikus sūknējot H+ jonus pa membrānu, kas rada protonu dzinējspēku. Šis protonu dzinējspēks izraisa enerģijas gradienta attīstību, ko izmanto ATP ražošanā no ADP, izmantojot enzīmu ATP sintāzi procesa laikā.
Attēls 02: Fotofosforilēšana
Necikliskā fotofosforilācijā tā ietver divus hlorofila pigmentu kompleksus (fotosistēmu I un fotosistēmu II). Tas notiek stromā. Šajā ūdens fotolīzes ceļā II fotosistēmā notiek molekula, kas sākotnēji fotosistēmā saglabā divus elektronus, kas iegūti no fotolīzes reakcijas. Gaismas enerģija ietver elektrona ierosmi no II fotosistēmas, kas tiek pakļauts ķēdes reakcijai un visbeidzot tiek pārnests uz II fotosistēmā esošo kodola molekulu. Elektrons pārvietosies no viena elektronu akceptora uz nākamo enerģijas gradientā, ko beidzot pieņems skābekļa molekula. Šajā ceļā tiek ražots gan skābeklis, gan NADPH.
Kādas ir līdzības starp oksidatīvo fosforilāciju un fotofosforilēšanu?
- Abi procesi ir svarīgi enerģijas pārnesē dzīvajā sistēmā.
- Abi iesaistīti redoksstarpproduktu izmantošanā.
- Abos procesos protonu dzinējspēka radīšana noved pie H+ jonu pārnešanas pa membrānu.
- Abu procesu radītais enerģijas gradients tiek izmantots, lai no ADP ražotu ATP.
- Abos procesos tiek izmantots ATP sintāzes enzīms, lai iegūtu ATP.
Kāda ir atšķirība starp oksidatīvo fosforilāciju un fotofosforilēšanu?
Oksidatīvā fosforilācija pret fotofosforilāciju |
|
| Oksidatīvā fosforilēšana ir process, kurā tiek ražots ATP, izmantojot fermentus un skābekli. Tas ir pēdējais aerobās elpošanas posms. | Fotofosforilēšana ir ATP ražošanas process, fotosintēzes laikā izmantojot saules gaismu. |
| Enerģijas avots | |
| Molekulārais skābeklis un glikoze ir oksidatīvās fosforilācijas enerģijas avoti. | Saules gaisma ir fotofosforilācijas enerģijas avots. |
| Atrašanās vieta | |
| Oksidatīvā fosforilēšanās notiek mitohondrijās | Fotofosforilēšana notiek hloroplastos |
| Notikums | |
| Šūnu elpošanas laikā notiek oksidatīvā fosforilēšanās. | Fotofosforilēšana notiek fotosintēzes laikā. |
| Galīgais elektronu akceptors | |
| Skābeklis ir oksidatīvās fosforilācijas pēdējais elektronu akceptors. | NADP+ ir fotofosforilācijas pēdējais elektronu akceptors. |
Kopsavilkums - oksidatīvā fosforilācija pret fotofosforilāciju
Dzīvā sistēmā ATP veidošanās notiek dažādos veidos. Oksidatīvā fosforilācija un fotofosforilēšana ir divi galvenie mehānismi, kas ražo lielāko daļu šūnu ATP. Eikariotos oksidatīvā fosforilēšana tiek veikta dažādos proteīnu kompleksos mitohondriju iekšējā membrānā. Tas ietver daudzus redoksstarpproduktus, lai virzītu elektronu kustību no elektronu donoriem uz elektronu akceptoriem. Visbeidzot, izmantojot elektronu pārneses laikā atbrīvoto enerģiju, tiek izmantota ATP ražošanai ar ATP sintāzes palīdzību. Procesu, kurā ADP fosforilē par ATP, izmantojot saules gaismas enerģiju, sauc par fotofosforilēšanu. Tas notiek fotosintēzes laikā. Fotofosforilēšana notiek divos galvenajos veidos; cikliskā fotofosforilēšana un necikliskā fotofosforilēšana. Oksidatīvā fosforilēšanās notiek mitohondrijās un fotofosforilēšana notiek hloroplastos. Šī ir atšķirība starp oksidatīvo fosforilāciju un fotofosforilēšanu.
Lejupielādēt PDF failu Oksidatīvā fosforilēšana pret fotofosforilēšanu
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē saskaņā ar atsauces piezīmi. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit Atšķirība starp oksidatīvo fotofosforilāciju un fotofosforilēšanu
