Fő különbség – Oxidatív foszforiláció vs fotofoszforiláció
Az adenozin-trifoszfát (ATP) fontos tényező az élő szervezetek túlélésében és működésében. Az ATP-t az élet univerzális energiavalutájaként ismerik. Az ATP termelése az élő rendszeren belül számos módon történik. Az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció két fő mechanizmus, amelyek az élő rendszerben a legtöbb sejt ATP-t termelik. Az oxidatív foszforiláció molekuláris oxigént hasznosít az ATP szintézise során, és a mitokondriumok membránjai közelében, a fotofoszforiláció pedig a napfényt használja energiaforrásként az ATP előállításához, és a kloroplaszt tilakoid membránjában megy végbe. A legfontosabb különbség az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció között az, hogy az ATP-termelést az oxidatív foszforiláció során az oxigénbe történő elektrontranszfer hajtja, míg a napfény az ATP-termelést a fotofoszforilációban.
Mi az oxidatív foszforiláció?
Az oxidatív foszforiláció az a metabolikus út, amely ATP-t termel enzimek segítségével, oxigén jelenlétében. Ez az aerob organizmusok sejtlégzésének utolsó szakasza. Az oxidatív foszforilációnak két fő folyamata van; elektrontranszport lánc és kemiomózis. Az elektrontranszport láncban elősegíti a redox reakciókat, amelyek sok redox köztiterméket foglalnak magukban, hogy az elektronok mozgását az elektrondonoroktól az elektronakceptorokig irányítsák. Az ezekből a redoxreakciókból származó energiát ATP előállítására használják fel a kemiomózisban. Az eukarióták kontextusában az oxidatív foszforiláció a mitokondriumok belső membránján belüli különböző fehérjekomplexekben történik. A prokarióták esetében ezek az enzimek a sejt membránközi terében vannak jelen.
Az oxidatív foszforilációban részt vevő fehérjék egymáshoz kapcsolódnak. Az eukariótákban öt fő fehérjekomplex hasznosul az elektrontranszport lánc során. Az oxidatív foszforiláció végső elektronakceptorja az oxigén. Elfogad egy elektront és redukálódik, hogy vizet képezzen. Ezért oxigénnek jelen kell lennie ahhoz, hogy oxidatív foszforilációval ATP képződjön.
01. ábra: Oxidatív foszforiláció
Az elektronok láncon keresztüli áramlása során felszabaduló energiát a protonoknak a mitokondriumok belső membránján keresztüli szállítására használják fel. Ezt a potenciális energiát a végső fehérjekomplexhez irányítják, amely az ATP-szintáz, amely ATP-t termel. Az ATP-termelés az ATP-szintáz komplexben történik. Katalizálja a foszfátcsoport hozzáadását az ADP-hez, és elősegíti az ATP képződését. Az elektronátvitel során felszabaduló energiát használó ATP-termelést kemiomózisnak nevezik.
Mi az a fotofoszforiláció?
A fotoszintézis összefüggésében azt a folyamatot, amely során az ADP-t ATP-vé foszforilálják a napfény energiájával, fotofoszforilációnak nevezik. Ebben a folyamatban a napfény különböző klorofillmolekulákat aktivál, hogy nagy energiájú elektrondonort hozzon létre, amelyet egy kis energiájú elektronakceptor is elfogadna. Ezért a fényenergia magában foglalja mind a nagy energiájú elektrondonorok, mind az alacsony energiájú elektronakceptorok létrehozását. A létrejövő energiagradiens eredményeként az elektronok ciklikus és nem ciklikus módon vándorolnak donorból akceptorba. Az elektronok mozgása az elektronszállítási láncon keresztül megy végbe.
A fotofoszforilációt két csoportba lehetne sorolni; ciklikus fotofoszforiláció és nem ciklikus fotofoszforiláció. A ciklikus fotofoszforiláció a kloroplaszt egy speciális helyén, a tilakoid membránon megy végbe. A ciklikus fotofoszforiláció nem termel oxigént és NADPH-t. Ez a ciklikus út elindítja az elektronok áramlását egy klorofill pigment komplexhez, amelyet fotorendszer I néven ismerünk. Az I. fotorendszerből a nagy energiájú elektronok felerősödnek. Az elektron instabilitása miatt egy alacsonyabb energiaszintű elektronakceptor fogadja el. Beindulás után az elektronok egy láncban az egyik elektronakceptortól a másikig mozognak, miközben H+ ionokat pumpálnak a membránon keresztül, ami protonhajtóerőt hoz létre. Ez a protonhajtóerő egy energiagradiens kialakulásához vezet, amelyet az ATP-ből ATP-termelésben használnak fel az ATP-szintáz enzim segítségével a folyamat során.
02. ábra: Fotofoszforiláció
A nem ciklikus fotofoszforiláció során két klorofil pigment komplexet (fotorendszer I és fotorendszer II) vesz részt. Ez a stromában történik. Ebben a folyamatban a víz fotolízise során a molekula a II. fotorendszerben megy végbe, amely kezdetben a fotorendszeren belül megtartja a fotolízis reakciójából származó két elektront. A fényenergia magában foglalja a II. fotorendszerből származó elektron gerjesztését, amely láncreakción megy keresztül, és végül átkerül a II. fotorendszerben jelen lévő magmolekulára. Az elektron az egyik elektronakceptorból a másikba olyan energiagradiensben fog mozogni, amelyet végül egy oxigénmolekula fogad el. Ebben a folyamatban mind az oxigén, mind a NADPH termelődik.
Mi a hasonlóság az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció között?
- Mindkét folyamat fontos az élő rendszeren belüli energiaátvitelben.
- Mindketten részt vesznek a redox intermedierek hasznosításában.
- Mindkét eljárásban a protonhajtóerő létrehozása H+ ionok átviteléhez vezet a membránon keresztül.
- A mindkét folyamat által létrehozott energiagradiens az ADP-ből ATP előállítására szolgál.
- Mindkét folyamat ATP-szintáz enzimet használ az ATP előállításához.
Mi a különbség az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció között?
Oxidatív foszforiláció kontra fotofoszforiláció |
|
| Az oxidatív foszforiláció az a folyamat, amely enzimek és oxigén felhasználásával ATP-t termel. Ez az aerob légzés utolsó szakasza. | A fotofoszforiláció az ATP-termelés folyamata napfény segítségével a fotoszintézis során. |
| Energiaforrás | |
| A molekuláris oxigén és a glükóz az oxidatív foszforiláció energiaforrásai. | A napfény a fotofoszforiláció energiaforrása. |
| Helyszín | |
| Oxidatív foszforiláció történik a mitokondriumokban | Fotofoszforiláció megy végbe a kloroplasztiszban |
| Előfordulás | |
| Oxidatív foszforiláció a sejtlégzés során megy végbe. | Fotofoszforiláció a fotoszintézis során megy végbe. |
| Végső elektronelfogadó | |
| Az oxigén az oxidatív foszforiláció végső elektronakceptorja. | NADP+ a fotofoszforiláció végső elektronakceptorja. |
Összefoglaló – Oxidatív foszforiláció kontra fotofoszforiláció
Az ATP-termelés az élő rendszeren belül sokféleképpen történik. Az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció két fő mechanizmus, amelyek a legtöbb sejt ATP-t termelik. Az eukariótákban az oxidatív foszforiláció a mitokondriumok belső membránján belül különböző fehérjekomplexekben megy végbe. Számos redox köztiterméket tartalmaz, amelyek az elektronok mozgását az elektrondonoroktól az elektronakceptorokig irányítják. Végül az elektronátvitel során felszabaduló energia felhasználásával ATP-szintázzal ATP-t állítanak elő. Az ADP-t ATP-vé foszforiláló folyamatot a napfény energiájával fotofoszforilációnak nevezik. Ez a fotoszintézis során történik. A fotofoszforiláció két fő módon megy végbe; ciklikus fotofoszforiláció és nem ciklikus fotofoszforiláció. Az oxidatív foszforiláció a mitokondriumokban, a fotofoszforiláció pedig a kloroplasztiszokban történik. Ez a különbség az oxidatív foszforiláció és a fotofoszforiláció között.
Oxidatív foszforiláció vs fotofoszforiláció PDF letöltése
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet jegyzetének megfelelően. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen Az oxidatív fotofoszforiláció és a fotofoszforiláció közötti különbség
