ძირითადი განსხვავება - ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი მიტოქონდრიაში ქლოროპლასტების წინააღმდეგ
უჯრედული სუნთქვა და ფოტოსინთეზი არის ორი უაღრესად მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც ეხმარება ცოცხალ ორგანიზმებს ბიოსფეროში. ორივე პროცესი მოიცავს ელექტრონების ტრანსპორტირებას, რომლებიც ქმნიან ელექტრონულ გრადიენტს. ეს იწვევს პროტონული გრადიენტის წარმოქმნას, რომლითაც ენერგია გამოიყენება ატფ-ის სინთეზში ფერმენტ ატფ სინთაზას დახმარებით. ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს (ETC), რომელიც ხდება მიტოქონდრიაში, ეწოდება "ოქსიდაციური ფოსფორილირება", რადგან პროცესი იყენებს ქიმიურ ენერგიას რედოქსის რეაქციებიდან.ამის საპირისპიროდ, ქლოროპლასტში ამ პროცესს ეწოდება "ფოტოფოსფორილირება", რადგან ის იყენებს სინათლის ენერგიას. ეს არის მთავარი განსხვავება ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს (ETC) შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტში.
რა არის ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი მიტოქონდრიაში?
ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომელიც ხდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში, ცნობილია როგორც ჟანგვითი ფოსფორილირება, სადაც ელექტრონები ტრანსპორტირდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაზე სხვადასხვა კომპლექსების მონაწილეობით. ეს ქმნის პროტონულ გრადიენტს, რომელიც იწვევს ატფ-ის სინთეზს. იგი ცნობილია როგორც ოქსიდაციური ფოსფორილირება ენერგიის წყაროს გამო: ეს არის რედოქსის რეაქციები, რომლებიც მართავს ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვს.
ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი შედგება მრავალი განსხვავებული ცილისგან და ორგანული მოლეკულისგან, რომლებიც მოიცავს სხვადასხვა კომპლექსებს, კერძოდ, I, II, III, IV და ATP სინთეზის კომპლექსს. ელექტრონების გადაადგილებისას ელექტრონების გადამტან ჯაჭვში ისინი გადადიან უფრო მაღალი ენერგეტიკული დონეებიდან ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე.ამ მოძრაობის დროს შექმნილი ელექტრონული გრადიენტი გამოიმუშავებს ენერგიას, რომელიც გამოიყენება H+ იონების გადატუმბვისას შიდა მემბრანის გასწვრივ მატრიციდან მემბრანთაშორის სივრცეში. ეს ქმნის პროტონულ გრადიენტს. ელექტრონები, რომლებიც შედიან ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვში, მიღებულია FADH2-დან და NADH-დან. ისინი სინთეზირდება უჯრედული სუნთქვის ადრეულ სტადიებზე, რომლებიც მოიცავს გლიკოლიზს და TCA ციკლს.
სურათი 01: ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი მიტოქონდრიაში
კომპლექსები I, II და IV განიხილება როგორც პროტონული ტუმბო. ორივე კომპლექსი I და II ერთობლივად გადასცემენ ელექტრონებს ელექტრონის მატარებელს, რომელიც ცნობილია როგორც უბიქინონი, რომელიც ელექტრონებს გადასცემს III კომპლექსში. ელექტრონების გადაადგილებისას III კომპლექსში მეტი H+ იონები მიეწოდება შიდა მემბრანის გასწვრივ მემბრანთაშორის სივრცეში.კიდევ ერთი მობილური ელექტრონის მატარებელი, რომელიც ცნობილია ციტოქრომ C, იღებს ელექტრონებს, რომლებიც შემდეგ გადადიან IV კომპლექსში. ეს იწვევს H+ იონების საბოლოო გადატანას მემბრანთაშორის სივრცეში. ელექტრონები საბოლოოდ მიიღება ჟანგბადით, რომელიც შემდეგ გამოიყენება წყლის შესაქმნელად. პროტონის მამოძრავებელი ძალის გრადიენტი მიმართულია საბოლოო კომპლექსისკენ, რომელიც არის ATP სინთეზაზა, რომელიც ასინთეზებს ATP-ს.
რა არის ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი ქლოროპლასტებში?
ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომელიც ხდება ქლოროპლასტის შიგნით, საყოველთაოდ ცნობილია როგორც ფოტოფოსფორილირება. ვინაიდან ენერგიის წყარო მზის სინათლეა, ADP-ის ფოსფორილირება ATP-მდე ცნობილია როგორც ფოტოფოსფორილირება. ამ პროცესში სინათლის ენერგია გამოიყენება მაღალი ენერგიის დონორის ელექტრონის შესაქმნელად, რომელიც შემდეგ მიედინება ცალმხრივი ნიმუშით ქვედა ენერგიის ელექტრონის მიმღებში. ელექტრონების მოძრაობა დონორიდან მიმღებამდე მოხსენიებულია, როგორც ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი. ფოტოფოსფორილირება შეიძლება იყოს ორი გზა; ციკლური ფოტოფოსფორილირება და არაციკლური ფოტოფოსფორილირება.
სურათი 02: ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვი ქლოროპლასტში
ციკლური ფოტოფოსფორილირება ძირითადად ხდება თილაკოიდურ მემბრანაზე, სადაც ელექტრონების ნაკადი იწყება პიგმენტური კომპლექსიდან, რომელიც ცნობილია როგორც ფოტოსისტემა I. როდესაც მზის შუქი ეცემა ფოტოსისტემაზე; სინათლის შთანთქმის მოლეკულები დაიჭერს სინათლეს და გადასცემს მას ფოტოსისტემის სპეციალურ ქლოროფილის მოლეკულას. ეს იწვევს მაღალი ენერგიის ელექტრონის აგზნებას და საბოლოოდ გამოყოფას. ეს ენერგია გადადის ერთი ელექტრონის მიმღებიდან მეორე ელექტრონის მიმღებზე ელექტრონის გრადიენტში, რომელიც საბოლოოდ მიიღება დაბალი ენერგიის ელექტრონის მიმღების მიერ. ელექტრონების მოძრაობა იწვევს პროტონის მამოძრავებელ ძალას, რომელიც გულისხმობს H+ იონების გადატუმბვას მემბრანებზე.იგი გამოიყენება ატფ-ის წარმოებაში. ამ პროცესის დროს ფერმენტად გამოიყენება ATP სინთაზა. ციკლური ფოტოფოსფორილირება არ წარმოქმნის ჟანგბადს ან NADPH-ს.
არაციკლური ფოტოფოსფორილირებისას ხდება ორი ფოტოსისტემის ჩართვა. თავდაპირველად, წყლის მოლეკულა ლიზდება და წარმოქმნის 2H+ + 1/2O2 + 2e– ფოტოსისტემა II ინახავს ორ ელექტრონს. ფოტოსისტემაში არსებული ქლოროფილის პიგმენტები შთანთქავს სინათლის ენერგიას ფოტონების სახით და გადააქვს მას ბირთვულ მოლეკულაში. ორი ელექტრონი გაძლიერებულია ფოტოსისტემიდან, რომელსაც იღებს პირველადი ელექტრონის მიმღები. ციკლური გზისგან განსხვავებით, ორი ელექტრონი არ დაბრუნდება ფოტოსისტემაში. ფოტოსისტემაში ელექტრონების დეფიციტი უზრუნველყოფილი იქნება წყლის სხვა მოლეკულის ლიზისით. ელექტრონები II ფოტოსისტემადან გადავა ფოტოსისტემა I-ში, სადაც მსგავსი პროცესი მოხდება. ელექტრონების ნაკადი ერთი მიმღებიდან მეორეზე შექმნის ელექტრონის გრადიენტს, რომელიც არის პროტონის მამოძრავებელი ძალა, რომელიც გამოიყენება ატფ-ის სინთეზში.
რა მსგავსებაა ETC-ს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტებში?
- ATP სინთაზა გამოიყენება ETC-ში როგორც მიტოქონდრიის, ასევე ქლოროპლასტის მიერ.
- ორივეში 3 ATP მოლეკულა სინთეზირებულია 2 პროტონით.
რა განსხვავებაა ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტებში?
ETC მიტოქონდრიაში vs ETC ქლოროპლასტებში |
|
| ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომელიც ხდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში, ცნობილია როგორც ოქსიდაციური ფოსფორილირება ან ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი მიტოქონდრიაში. | ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომელიც ხდება ქლოროპლასტის შიგნით, ცნობილია როგორც ფოტოფოსფორილირება ან ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი ქლოროპლასტში. |
| ფოსფორილირების ტიპი | |
| ოქსიდაციური ფოსფორილირება ხდება მიტოქონდრიის ETC-ში. | ფოტოფოსფორილირება ხდება ქლოროპლასტების ETC-ში. |
| ენერგიის წყარო | |
| ETP-ის ენერგიის წყარო მიტოქონდრიაში არის ქიმიური ენერგია, რომელიც მიღებულია რედოქსის რეაქციებიდან.. | ETC ქლოროპლასტებში იყენებს სინათლის ენერგიას. |
| მდებარეობა | |
| ETC მიტოქონდრიაში ხდება მიტოქონდრიის კრისტაში. | ETC ქლოროპლასტებში ხდება ქლოროპლასტის თილაკოიდურ მემბრანაში. |
| კოენზიმი | |
| NAD და FAD ჩართულია მიტოქონდრიის ETC-ში. | NADP მოიცავს ქლოროპლასტების ETC-ში. |
| პროტონული გრადიენტი | |
| პროტონის გრადიენტი მოქმედებს მემბრანთაშორისი სივრციდან მატრიქსამდე მიტოქონდრიის ETC-ის დროს. | პროტონის გრადიენტი მოქმედებს თილაკოიდური სივრციდან ქლოროპლასტის სტრომამდე ქლოროპლასტების ETC-ის დროს. |
| საბოლოო ელექტრონის მიმღები | |
| ჟანგბადი არის ETC-ის საბოლოო ელექტრონის მიმღები მიტოქონდრიებში. | ქლოროფილი ციკლურ ფოტოფოსფორილირებაში და NADPH+ არაციკლურ ფოტოფოსფორილირებაში არის ელექტრონების საბოლოო მიმღებები ETC-ში ქლოროპლასტებში. |
შეჯამება – ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი მიტოქონდრიაში ქლოროპლასტების წინააღმდეგ
ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომელიც ხდება ქლოროპლასტის თილაკოიდურ მემბრანაში, ცნობილია როგორც ფოტოფოსფორილირება, რადგან სინათლის ენერგია გამოიყენება პროცესის გასატარებლად.მიტოქონდრიებში, ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვი ცნობილია, როგორც ოქსიდაციური ფოსფორილირება, სადაც ელექტრონები NADH-დან და FADH2-დან, რომლებიც მიღებულია გლიკოლიზისა და TCA ციკლიდან, გარდაიქმნება ATP-ში პროტონული გრადიენტის მეშვეობით. ეს არის მთავარი განსხვავება ETC-ს შორის მიტოქონდრიაში და ETC-ს შორის ქლოროპლასტებში. ორივე პროცესი იყენებს ატფ სინთაზას ატფ-ის სინთეზის დროს.
ჩამოტვირთეთ ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვის PDF ვერსია მიტოქონდრიაში ქლოროპლასტების წინააღმდეგ
შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სტატიის PDF ვერსია და გამოიყენოთ იგი ოფლაინ მიზნებისთვის ციტირების შენიშვნის მიხედვით. გთხოვთ ჩამოტვირთოთ PDF ვერსია აქ სხვაობა ETC-ს შორის მიტოქონდრიასა და ქლოროპლასტში
