მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტის ქიმიოსმოზს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ მიტოქონდრიულ ქიმიოსმოზში ენერგიის წყაროა საკვების მოლეკულები, ხოლო ქლოროპლასტების ქიმიოსმოზის ენერგიის წყაროს სინათლის წყარო იღებს.
ქიმიოსმოზი არის იონების მოძრაობა ბიოლოგიური ნახევრადგამტარი მემბრანის ერთი მხრიდან მეორეზე ელექტროქიმიური გრადიენტის გავლით. გრადიენტი საშუალებას აძლევს იონებს პასიურად გაიარონ მემბრანაში ჩადებული ცილების დახმარებით. ეს ეხმარება იონებს უფრო მაღალი კონცენტრაციის ზონიდან უფრო დაბალი კონცენტრაციის ზონაში გადაადგილებაში. ეს პროცესი ოსმოსის მსგავსია, მაგრამ ის მოიცავს იონების მოძრაობას მემბრანებზე გრადიენტის გავლით.
რა არის ქიმიოსმოზი მიტოქონდრიაში?
მიტოქონდრიებში ქიმიოსმოზი არის პროტონების გადატუმბვა მიტოქონდრიის მემბრანებში სპეციალური არხებით შიდა მემბრანიდან გარე მემბრანამდე. ამ პროცესის დროს, ელექტრონის მატარებლები, NADH და FADH, ელექტრონებს აძლევენ ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვს. ეს ელექტრონები ქმნიან კონფორმაციულ ცვლილებებს ცილებში, რათა გადატუმბონ H+ იონები შერჩევით გამტარ მემბრანაზე. H+ იონების არათანაბარი განაწილება მემბრანაზე იწვევს განსხვავებას კონცენტრაციასა და ელექტროქიმიურ გრადიენტში. ამიტომ, დადებითად დამუხტული წყალბადის იონები მოძრაობენ და გროვდებიან მემბრანის ერთ მხარეს. ბევრი იონი მოძრაობს ფოსფოლიპიდური მემბრანების არაპოლარულ რეგიონებში იონური არხების დახმარებით. ეს იწვევს მატრიქსში წყალბადის იონების გავლას შიდა მიტოქონდრიულ მემბრანაში მემბრანის ცილის დახმარებით, რომელსაც ეწოდება ATP სინთაზა. ეს ცილა იყენებს წყალბადის იონის გრადიენტში არსებულ პოტენციურ ენერგიას ADP-ში ფოსფატის დასამატებლად, რაც ქმნის ATP-ს.
სურათი 01: ქიმიოსმოზი მიტოქონდრიაში
ქიმიოსმოზი წარმოქმნის ATP-ს უმეტესობას გლუკოზის აერობული კატაბოლიზმის დროს. ატფ-ის გამომუშავება მიტოქონდრიებში ქიმიოსმოსის გამოყენებით ცნობილია როგორც ჟანგვითი ფოსფორილირება. ამ პროცესის დასასრულს, ელექტრონები ხელს უწყობენ ჟანგბადის მოლეკულების შემცირებას ჟანგბადის იონებამდე. ჟანგბადის დამატებითი ელექტრონები ურთიერთქმედებენ H+ იონებთან და წარმოქმნიან წყალს.
რა არის ქიმიოსმოზი ქლოროპლასტში?
ქიმიოსმოზი ქლოროპლასტებში არის პროტონების მოძრაობა მცენარეებში ატფ-ის წარმოებისთვის. ქლოროპლასტში ქიმიოსმოზი ხდება თილაკოიდში. თილაკოიდი აგროვებს სინათლეს და ემსახურება სინათლის რეაქციების ადგილს ფოტოსინთეზის დროს. სინათლის რეაქციები წარმოქმნის ATP-ს ქიმიოსმოზის გზით.ფოტოსისტემის II ანტენის კომპლექსი იღებს ფოტონებს მზის შუქზე. ეს აგზნებს ელექტრონებს უფრო მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე. შემდეგ ელექტრონები გადაადგილდებიან ქვევით ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვის მეშვეობით, პროტონების აქტიურად გადატუმბვით თილაკოიდის მემბრანის გასწვრივ თილაკოიდის სანათურში.
სურათი 02: ქიმიოსმოზი ქლოროპლასტში
ფერმენტ ATP სინთაზას დახმარებით, პროტონები მიედინება ელექტროქიმიურ გრადიენტში. ეს წარმოქმნის ATP-ს ADP-ის ATP-ში ფოსფორილირებით. ეს ელექტრონები პირველი სინათლის რეაქციიდან აღწევს I ფოტოსისტემას და შემდეგ აღწევენ უფრო მაღალ ენერგეტიკულ დონეს სინათლის ენერგიით და მიიღება ელექტრონის მიმღების მიერ. ეს ამცირებს NADP+-ს NADPH-მდე. წყლის დაჟანგვა, რომელიც იყოფა პროტონებად და ჟანგბადად, ცვლის ელექტრონებს, რომლებიც იკარგება II ფოტოსისტემადან.ჟანგბადის ერთი მოლეკულის წარმოქმნის მიზნით, ფოტოსისტემები I და II შთანთქავს მინიმუმ ათ ფოტონს. აქ ოთხი ელექტრონი მოძრაობს ფოტოსისტემებში და წარმოქმნის ორ NAPDH მოლეკულას.
რა განსხვავებაა ქიმიოსმოზს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტს შორის?
- მიტოქონდრიებში და ქლოროპლასტებში ქიმიოსმოზს აქვს იგივე თეორია - იონების გადაადგილება ნახევრად გამტარ მემბრანაზე ელექტროქიმიური გრადიენტის ქვემოთ.
- ორივე იყენებს მაღალი ენერგიის წყაროებს ქიმიოსმოზის პროცესისთვის.
- წყალბადის იონები ან პროტონები ვრცელდება მემბრანებში.
- ორივე წარმოქმნის ATP.
- უფრო მეტიც, ორივე იყენებს მემბრანულ ცილებს და ფერმენტ ATP სინთაზას.
რა განსხვავებაა ქიმიოსმოზს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტს შორის?
მიტოქონდრიულ ქიმიოსმოზში ენერგიის წყაროა საკვების მოლეკულები, ხოლო ქლოროპლასტების ქიმიოსმოზის ენერგიის წყარო მზის სინათლეა.ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება ქიმიოსმოზს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტს შორის. უფრო მეტიც, მიტოქონდრიებში, ქიმიოსმოზი ხდება შიდა მიტოქონდრიულ მემბრანაში, ხოლო ქლოროპლასტში ქიმიოსმოზი ხდება თილაკოიდის სანათურში. ასევე, მიტოქონდრიებში ATP წარმოიქმნება მიტოქონდრიის მატრიცაში, ხოლო ქლოროპლასტებში ATP წარმოიქმნება თილაკოიდის გარეთ.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს ქიმიოსმოზს შორის მიტოქონდრიაში და ქლოროპლასტს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე - ქიმიოსმოზი მიტოქონდრიაში ქლოროპლასტის წინააღმდეგ
ქიმიოსმოზი არის იონების მოძრაობა ბიოლოგიური ნახევრად გამტარი მემბრანის ერთი მხრიდან მეორეზე ელექტროქიმიური გრადიენტის გავლით. ქიმიოსმოზი მიტოქონდრიაში არის პროტონების გადატუმბვა მიტოქონდრიის მემბრანებში სპეციალური არხებით შიდა მემბრანიდან გარე მემბრანამდე. ქლოროპლასტების ქიმიოსმოზი არის პროტონების მოძრაობა მცენარეებში ატფ-ის წარმოებისთვის.ქლოროპლასტში თილაკოიდში ხდება ქიმიოსმოზი. ორივე პროცესი მოიცავს ატფ-ის გენერირებას ენერგიის გამოყენებით. მიტოქონდრიებში ენერგიის წყარო არის რედოქსის რეაქციიდან საკვების მოლეკულების მეტაბოლიზმის დროს, ხოლო ქლოროპლასტებში ენერგიის წყაროა სინათლე. ასე რომ, ეს აჯამებს განსხვავებას ქიმიოსმოზს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტს შორის.
