Различие между транспортной цепью электронов в митохондриях и хлоропластах

Ключевые различия - электрон Транспортная цепь в митохондриях против хлоропластов
 

Клеточное дыхание и фотосинтез являются двумя чрезвычайно важными процессами, которые помогают живым организмам в биосфере. Оба процесса включают транспортировку электронов, которые создают градиент электронов. Это вызывает образование протонного градиента, с помощью которого энергия используется для синтеза АТФ с помощью фермента АТФ-синтазы. Электронно-транспортная цепь (ETC), которая происходит в митохондриях, называется «окислительной». фосфорилирование» так как процесс использует химическую энергию от окислительно-восстановительных реакций. Напротив, в хлоропласте этот процесс называется «фотофосфорилированием», поскольку он использует энергию света. Это ключевое отличие между транспортной цепью электронов (ETC) в митохондриях и хлоропластом.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое электронная транспортная цепь в митохондриях
3. Что такое электронная транспортная цепь в хлоропластах?
4. Сходство между ETC в митохондриях и хлоропластах
5. Сравнение бок о бок - электронно-транспортная цепь в митохондриях против хлоропластов в табличной форме
6. Резюме

Что такое электронная транспортная цепь в митохондриях?

Цепочка переноса электронов, которая происходит во внутренней мембране митохондрий, известна как окислительное фосфорилирование, когда электроны транспортируются через внутреннюю мембрану митохондрий с участием различных комплексов. Это создает протонный градиент, который вызывает синтез АТФ. Это известно как окислительное фосфорилирование из-за источника энергии: это окислительно-восстановительные реакции, которые приводят в движение цепь переноса электронов..

Цепочка переноса электронов состоит из множества различных белков и органических молекул, которые включают в себя различные комплексы, а именно комплекс I, II, III, IV и комплекс АТФ-синтазы. Во время движения электронов по цепочке переноса электронов они переходят с более высоких энергетических уровней на более низкие энергетические уровни. Электронный градиент, созданный во время этого движения, получает энергию, которая используется для накачки H⁺ ионы через внутреннюю мембрану из матрицы в межмембранное пространство. Это создает протонный градиент. Электроны, которые входят в цепь переноса электронов, происходят от FADH2 и NADH. Они синтезируются на ранних стадиях клеточного дыхания, которые включают гликолиз и цикл TCA.

Рисунок 01: Электронная транспортная цепь в митохондриях

Комплексы I, II и IV рассматриваются как протонные насосы. Оба комплекса I и II вместе передают электроны электронному носителю, известному как убихинон, который переносит электроны в комплекс III. Во время движения электронов через комплекс III, больше H⁺ ионы доставляются через внутреннюю мембрану в межмембранное пространство. Другой мобильный носитель электронов, известный как цитохром С, получает электроны, которые затем переходят в комплекс IV. Это вызывает окончательную передачу Н⁺ ионы в межмембранное пространство. Наконец, электроны принимаются кислородом, который затем используется для образования воды. Градиент движущей силы протона направлен на конечный комплекс, который представляет собой АТФ-синтазу, которая синтезирует АТФ.

Что такое электронная транспортная цепь в хлоропластах??

Электронно-транспортная цепь, которая происходит внутри хлоропласта, широко известна как фотофосфорилирование. Поскольку источником энергии является солнечный свет, фосфорилирование АДФ в АТФ известно как фотофосфорилирование. В этом процессе энергия света используется для создания донора электронов высокой энергии, который затем течет в однонаправленном направлении к акцептору электронов с более низкой энергией. Движение электронов от донора к акцептору называется цепью переноса электронов. Фотофосфорилирование может быть двух путей; циклическое фотофосфорилирование и нециклическое фотофосфорилирование.

Рисунок 02: Электронная транспортная цепь в хлоропласте

Циклическое фотофосфорилирование происходит в основном на тилакоидной мембране, где поток электронов инициируется пигментным комплексом, известным как фотосистема I. Когда солнечный свет падает на фотосистему; поглощающие свет молекулы будут захватывать свет и передавать его специальной молекуле хлорофилла в фотосистеме. Это приводит к возбуждению и в конечном итоге к высвобождению высокоэнергетического электрона. Эта энергия передается от одного акцептора электронов к следующему акцептору электронов в градиенте электронов, который в итоге принимается акцептором электронов с более низкой энергией. Движение электронов вызывает движущую силу протона, которая включает в себя накачку Н⁺ ионы через мембраны. Это используется в производстве АТФ. АТФ-синтаза используется в качестве фермента во время этого процесса. Циклическое фотофосфорилирование не продуцирует кислород или НАДФН.

В нециклическое фотофосфорилирование, происходит вовлечение двух фотосистем. Первоначально молекула воды лизируется с образованием 2H⁺ + 1 / 2O₂ + 2e^-. Фотосистема II сохраняет два электрона. Пигменты хлорофилла, присутствующие в фотосистеме, поглощают энергию света в форме фотонов и переносят ее в ядро ​​молекулы. Два электрона повышаются от фотосистемы, которая принимается первичным акцептором электронов. В отличие от циклического пути, два электрона не вернутся в фотосистему. Дефицит электронов в фотосистеме будет обеспечиваться лизисом другой молекулы воды. Электроны из фотосистемы II будут перенесены в фотосистему I, где будет происходить аналогичный процесс. Поток электронов от одного акцептора к следующему создаст градиент электронов, который является движущей силой протона, который используется в синтезе АТФ.

Каковы сходства между ETC в митохондриях и хлоропластах?

• АТФ-синтаза используется в ETC как митохондриями, так и хлоропластами.
• В обоих 3 молекулы АТФ синтезируются двумя протонами.

В чем разница между транспортной цепью электронов в митохондриях и хлоропластах?

ETC в Митохондрии против ETC в хлоропластах
Цепь переноса электронов, которая происходит во внутренней мембране митохондрий, известна как окислительное фосфорилирование или цепь переноса электронов в митохондриях..	Электронная транспортная цепь, которая происходит внутри хлоропласта, известна как фотофосфорилирование или Электронная транспортная цепь в хлоропласте..
Тип фосфорилирования
Окислительное фосфорилирование происходит в ETC Митохондрии.	Фотофосфорилирование происходит в ЭТЦ хлоропластов.
Источник энергии
Источником энергии ЭТФ в митохондриях является химическая энергия, получаемая в результате окислительно-восстановительных реакций ...	ETC в хлоропластах использует световую энергию.
Место расположения
ETC в митохондриях происходит в кристах митохондрий.	ETC в хлоропластах происходит в тилакоидной мембране хлоропласта.
Коэнзим
NAD и FAD вовлекают в ETC митохондрии.	НАДП вовлекает в ЭТЦ хлоропластов.
Протонный градиент
Протонный градиент действует от межмембранного пространства до матрицы во время ЭТК митохондрий.	Протонный градиент действует из тилакоидного пространства в строму хлоропласта во время ЭТК хлоропластов.
Конечный электронный акцептор
Кислород является конечным акцептором электронов ЭТЦ в митохондриях.	Хлорофилл в циклическом фотофосфорилировании и NADPH + в нециклическом фотофосфорилировании являются конечными акцепторами электронов в ЭТЦ в хлоропластах.

Основная информация - Электрон Транспортная цепь в митохондриях против хлоропластов 

Электронно-транспортная цепь, которая происходит в тилакоидной мембране хлоропласта, известна как фотофосфорилирование, поскольку световая энергия используется для управления процессом. В митохондриях цепь переноса электронов известна как окислительное фосфорилирование, где электроны из NADH и FADH2, полученные из гликолиза и цикла TCA, преобразуются в АТФ через градиент протонов. Это ключевое различие между ETC в митохондриях и ETC в хлоропластах. Оба процесса используют АТФ-синтазу во время синтеза АТФ.

Скачать PDF-версию электронной транспортной цепи в митохондриях против хлоропластов

Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечании. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь Разница между ETC в Митохондрии и Хлоропласте

Ссылка:

1. «Окислительное фосфорилирование | Биология." Ханская академия. Доступна здесь 
2.Абдоллахи, Хамид и др. «Роль цепи переноса электронов хлоропластов в окислительном взрыве взаимодействия между Erwinia amylovora и клетками-хозяевами». Исследования фотосинтеза, вып. 124, нет. 2, 2015, с. 231-242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Альбертс, Брюс. «Преобразование энергии: митохондрии и хлоропласты». Молекулярная биология клетки. 4-е издание., Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Митохондриальная электронно-транспортная цепь». Пользователь: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) через Commons Wikimedia 
2. 'Тилакоидная мембрана 3' от Somepics - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia