Ključna razlika - oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija
Adenozin tri-fosfat (ATP) je pomemben dejavnik za preživetje in delovanje živih organizmov. ATP je znan kot univerzalna energijska valuta življenja. Proizvodnja ATP v živem sistemu se pojavlja na več načinov. Oksidativna fosforilacija in fotofosforilacija sta dva glavna mehanizma, ki proizvajata večino celičnega ATP v živem sistemu. Oksidativna fosforilacija med sintezo ATP uporablja molekularni kisik in poteka v bližini membran mitohondrijev, medtem ko fotofosforilacija uporablja sončno svetlobo kot vir energije za proizvodnjo ATP in poteka v tilakoidni membrani kloroplasta. Ključna razlika med oksidativno fosforilacijo in fotofosforilacijo je v tem, da je proizvodnja ATP posledica prenosa elektronov v kisik pri oksidativni fosforilaciji, medtem ko sončna svetloba spodbuja proizvodnjo ATP v fotofosforilaciji.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je oksidativna fosforilacija
3. Kaj je fotofosforilacija
4. Podobnosti med oksidativno fosforilacijo in fotofosforilacijo
5. Vzporedna primerjava - Oksidativna fosforilacija in fotofosforilacija v tabelarni obliki
6. Povzetek
Kaj je oksidativna fosforilacija?
Oksidativna fosforilacija je presnovna pot, ki proizvaja ATP z uporabo encimov s prisotnostjo kisika. Je zadnja stopnja celičnega dihanja aerobnih organizmov. Obstajata dva glavna procesa oksidativne fosforilacije; veriga prenosa elektronov in kemiosmoza. V verigi prenosa elektronov olajša redoks reakcije, ki vključujejo veliko redoks intermediatov, ki spodbujajo gibanje elektronov od elektronskih darovalcev do elektronskih sprejemnikov. Energija, pridobljena iz teh redoks reakcij, se uporablja za tvorbo ATP v kemiosmozi. V okviru evkariontov se oksidativna fosforilacija izvaja v različnih beljakovinskih kompleksih znotraj notranje membrane mitohondrijev. V kontekstu prokariotov so ti encimi prisotni v medmembranskem prostoru celice.
Beljakovine, ki sodelujejo pri oksidativni fosforilaciji, so povezane med seboj. Pri evkariontih se v transportni verigi elektronov uporablja pet glavnih beljakovinskih kompleksov. Končni akceptor elektronov oksidativne fosforilacije je kisik. Sprejema elektron in se reducira v vodo. Zato bi moral biti kisik prisoten za tvorjenje ATP z oksidativno fosforilacijo.
Slika 01: Oksidativna fosforilacija
Energija, ki se sprosti med pretokom elektronov skozi verigo, se porabi za transport protonov po notranji membrani mitohondrijev. Ta potencialna energija je usmerjena v končni beljakovinski kompleks, ki je ATP sintaza, da proizvede ATP. Proizvodnja ATP poteka v kompleksu ATP sintaze. Katalizira dodatek fosfatne skupine ADP in olajša tvorbo ATP. Proizvodnja ATP z uporabo energije, ki se sprosti med prenosom elektronov, je znana kot kemiosmoza.
Kaj je fotofosforilacija?
V okviru fotosinteze se postopek, ki fosforilira ADP v ATP z uporabo energije sončne svetlobe, imenuje fotofosforilacija. V tem procesu sončna svetloba aktivira različne molekule klorofila, da ustvari donor elektrona z visoko energijo, ki bi ga sprejel nizkoenergijski akceptor. Zato svetlobna energija vključuje ustvarjanje tako visokoenergijskega elektronskega dajalca kot nizkoenergijskega elektronskega akceptorja. Kot rezultat ustvarjenega energijskega gradienta se bodo elektroni ciklično in neciklično premikali od donorja do akceptorja. Gibanje elektronov poteka skozi verigo prenosa elektronov.
Fotofosforilacijo lahko razdelimo v dve skupini; ciklična fotofosforilacija in neciklična fotofosforilacija. Ciklična fotofosforilacija se pojavi na posebnem mestu kloroplasta, znanem kot tilakoidna membrana. Ciklična fotofosforilacija ne proizvaja kisika in NADPH. Ta ciklična pot sproži pretok elektronov do klorofilnega pigmentnega kompleksa, znanega kot fotosistem I. Iz fotosistema I se poveča visokoenergijski elektron. Zaradi nestabilnosti elektrona ga bo sprejel sprejemnik elektronov, ki je na nižji ravni energije. Ko se elektroni sprožijo, se bodo v verigi premikali od enega do drugega sprejemnika elektronov, medtem ko ioni H + prečrpavajo membrano, ki ustvarja gibljivo silo protona. Ta protonska gibalna sila vodi do razvoja energijskega gradienta, ki se uporablja pri proizvodnji ATP iz ADP z uporabo encima ATP sintaze med postopkom.
Slika 02: Fotofosforilacija
Pri neciklični fotofosforilaciji vključuje dva klorofilna pigmentna kompleksa (fotosistem I in fotosistem II). To se dogaja v stromi. Na tej poti fotolize vode v fotosistemu II poteka molekula, ki zadrži dva elektrona, pridobljena iz reakcije fotolize, znotraj fotosistema na začetku. Svetlobna energija vključuje vzbujanje elektrona iz fotosistema II, ki je podvržen verižni reakciji in se končno prenese v jedro molekule, ki je prisotna v fotosistemu II. Elektron se bo premikal od enega do drugega sprejemnika elektrona v gradientu energije, ki ga bo molekula kisika končno sprejela. Tu na tej poti se proizvajata tako kisik kot NADPH.
Kakšne so podobnosti med oksidativno fosforilacijo in fotofosforilacijo?
- Oba procesa sta pomembna pri prenosu energije znotraj živega sistema.
- Oba sodelujeta pri uporabi redoks intermediatov.
- V obeh procesih nastajanje protonske gibalne sile vodi do prenosa ionov H + skozi membrano.
- Energijski gradient, ustvarjen z obema procesoma, se uporablja za proizvodnjo ATP iz ADP.
- Oba procesa uporabljata encim ATP sintazo za tvorbo ATP.
Kakšna je razlika med oksidativno fosforilacijo in fotofosforilacijo?
Diff Article Sredina pred mizo
Oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija |
|
| Oksidativna fosforilacija je postopek, pri katerem se z uporabo encimov in kisika proizvaja ATP. To je zadnja stopnja aerobnega dihanja. | Fotofosforilacija je postopek proizvodnje ATP z uporabo sončne svetlobe med fotosintezo. |
| Vir energije | |
| Molekularni kisik in glukoza sta energijska vira oksidativne fosforilacije. | Sončna svetloba je vir energije fotofosforilacije. |
| Lokacija | |
| V mitohondrijih pride do oksidativne fosforilacije | Fotofosforilacija se pojavi v kloroplastu |
| Pojav | |
| Med celičnim dihanjem pride do oksidativne fosforilacije. | Fotofosforilacija se pojavi med fotosintezo. |
| Končni sprejemnik elektronov | |
| Kisik je končni elektronski akceptor oksidativne fosforilacije. | NADP + je končni elektronski akceptor fotofosforilacije. |
Povzetek - Oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija
Proizvodnja ATP v živem sistemu se pojavlja na več načinov. Oksidativna fosforilacija in fotofosforilacija sta dva glavna mehanizma, ki proizvajata večino celičnega ATP. Pri evkariontih se oksidativna fosforilacija izvaja v različnih beljakovinskih kompleksih znotraj notranje membrane mitohondrijev. Vključuje veliko redoks intermediatov, ki poganjajo gibanje elektronov od elektronskih darovalcev do elektronskih akceptorjev. Končno se z uporabo energije, ki se sprosti med prenosom elektronov, ATP proizvaja s sintetazo ATP. Proces fosforilacije ADP v ATP z uporabo energije sončne svetlobe se imenuje fotofosforilacija. To se zgodi med fotosintezo. Fotofosforilacija poteka na dva glavna načina; ciklična fotofosforilacija in neciklična fotofosforilacija. Oksidativna fosforilacija se pojavi v mitohondrijih, fotofosforilacija pa v kloroplastih. To je razlika med oksidativno fosforilacijo in fotofosforilacijo.
Prenesite PDF Oksidativna fosforilacija vs Fotofosforilacija
Lahko prenesete različico tega članka v obliki PDF in jo uporabite za uporabo brez povezave, kot je navedeno v opombi. Prenesite različico PDF tukaj Razlika med oksidativno fotofosforilacijo in fotofosforilacijo
