Ключевое различие - окислительное фосфорилирование против фотофосфорилирования
Аденозинтрифосфат (АТФ) является важным фактором выживания и функционирования живых организмов. АТФ известен как универсальная энергетическая валюта жизни. Производство АТФ в живой системе происходит разными способами. Окислительное фосфорилирование и фотофосфорилирование - два основных механизма, которые производят большую часть клеточного АТФ в живой системе. Окислительное фосфорилирование использует молекулярный кислород во время синтеза АТФ, и оно происходит рядом с мембранами митохондрий, в то время как фотофосфорилирование использует солнечный свет в качестве источника энергии для производства АТФ, и оно происходит в тилакоидной мембране хлоропласта. Ключевое различие между окислительным фосфорилированием и фотофосфорилированием заключается в том, что производство АТФ управляется переносом электронов на кислород при окислительном фосфорилировании, в то время как солнечный свет стимулирует производство АТФ при фотофосфорилировании.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные различия
2. Что такое окислительное фосфорилирование
3. Что такое фотофосфорилирование
4. Сходства между окислительным фосфорилированием и фотофосфорилированием
5. Параллельное сравнение - окислительное фосфорилирование и фотофосфорилирование в табличной форме
6. Резюме
Что такое окислительное фосфорилирование?
Окислительное фосфорилирование - это метаболический путь, который производит АТФ с использованием ферментов в присутствии кислорода. Это заключительный этап клеточного дыхания аэробных организмов. Есть два основных процесса окислительного фосфорилирования; электронно-транспортная цепь и хемиосмос. В цепи переноса электронов он способствует окислительно-восстановительным реакциям, в которых задействованы многие промежуточные окислительно-восстановительные соединения, которые приводят в движение электроны от доноров электронов к акцепторам электронов. Энергия, полученная в результате этих окислительно-восстановительных реакций, используется для производства АТФ при хемиосмосе. В контексте эукариот окислительное фосфорилирование осуществляется в различных белковых комплексах внутри внутренней мембраны митохондрий. В контексте прокариот эти ферменты присутствуют в межмембранном пространстве клетки.
Белки, участвующие в окислительном фосфорилировании, связаны друг с другом. У эукариот пять основных белковых комплексов используются в цепи переноса электронов. Конечным акцептором электронов окислительного фосфорилирования является кислород. Он принимает электрон и превращается в воду. Следовательно, кислород должен присутствовать для производства АТФ путем окислительного фосфорилирования.
Рисунок 01: Окислительное фосфорилирование
Энергия, которая выделяется при прохождении электронов через цепь, используется для транспортировки протонов через внутреннюю мембрану митохондрий. Эта потенциальная энергия направляется в конечный белковый комплекс, который представляет собой АТФ-синтазу, для производства АТФ. Производство АТФ происходит в комплексе АТФ-синтазы. Он катализирует присоединение фосфатной группы к АДФ и способствует образованию АТФ. Производство АТФ с использованием энергии, выделяющейся во время переноса электронов, известно как хемиосмос.
Что такое фотофосфорилирование?
В контексте фотосинтеза процесс, который фосфорилирует АДФ в АТФ с использованием энергии солнечного света, называется фотофосфорилированием. В этом процессе солнечный свет активирует различные молекулы хлорофилла для создания донора электронов высокой энергии, который будет принят акцептором электронов низкой энергии. Следовательно, световая энергия включает создание как донора электронов высокой энергии, так и акцептора электронов низкой энергии. В результате создаваемого градиента энергии электроны будут перемещаться от донора к акцептору циклически и нециклически. Движение электронов происходит через цепь переноса электронов.
Фотофосфорилирование можно разделить на две группы; циклическое фотофосфорилирование и нециклическое фотофосфорилирование. Циклическое фотофосфорилирование происходит в особом месте хлоропласта, известном как тилакоидная мембрана. Циклическое фотофосфорилирование не дает кислорода и НАДФН. Этот циклический путь инициирует поток электронов к пигментному комплексу хлорофилла, известному как фотосистема I. Из фотосистемы I происходит ускорение электронов высокой энергии. Из-за нестабильности электрона он будет принят акцептором электрона, находящимся на более низких уровнях энергии. После инициирования электроны будут перемещаться от одного акцептора электронов к другому в цепочке, накачивая ионы H + через мембрану, создавая движущую силу протона. Эта движущая сила протона приводит к развитию градиента энергии, который используется в производстве АТФ из АДФ с использованием фермента АТФ-синтазы во время процесса.
Рисунок 02: Фотофосфорилирование
При нециклическом фотофосфорилировании в нем участвуют два хлорофильных пигментных комплекса (фотосистема I и фотосистема II). Это происходит в строме. На этом пути фотолиза воды молекула имеет место в фотосистеме II, которая первоначально удерживает два электрона, полученных в результате реакции фотолиза в фотосистеме. Световая энергия включает возбуждение электрона из фотосистемы II, который претерпевает цепную реакцию и, наконец, передается основной молекуле, присутствующей в фотосистеме II. Электрон будет перемещаться от одного акцептора электронов к другому в градиенте энергии, который в конечном итоге будет принят молекулой кислорода. Здесь на этом пути продуцируются и кислород, и НАДФН.
Каковы сходства между окислительным фосфорилированием и фотофосфорилированием?
- Оба процесса важны для передачи энергии в живой системе.
- Оба участвуют в утилизации окислительно-восстановительных промежуточных продуктов.
- В обоих процессах производство протонной движущей силы приводит к переносу ионов H + через мембрану.
- Градиент энергии, создаваемый обоими процессами, используется для производства АТФ из АДФ.
- Оба процесса используют фермент АТФ-синтазу для производства АТФ.
В чем разница между окислительным фосфорилированием и фотофосфорилированием?
Различать статью в середине перед таблицей
Окислительное фосфорилирование против фотофосфорилирования |
|
| Окислительное фосфорилирование - это процесс производства АТФ с использованием ферментов и кислорода. Это последний этап аэробного дыхания. | Фотофосфорилирование - это процесс производства АТФ с использованием солнечного света во время фотосинтеза. |
| Источник энергии | |
| Молекулярный кислород и глюкоза являются источниками энергии окислительного фосфорилирования. | Солнечный свет является источником энергии для фотофосфорилирования. |
| Место расположения | |
| Окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях. | Фотофосфорилирование происходит в хлоропласте. |
| Вхождение | |
| Окислительное фосфорилирование происходит во время клеточного дыхания. | Фотофосфорилирование происходит во время фотосинтеза. |
| Конечный акцептор электронов | |
| Кислород является конечным акцептором электронов окислительного фосфорилирования. | НАДФ + является конечным акцептором электронов фотофосфорилирования. |
Резюме - Окислительное фосфорилирование против фотофосфорилирования
Производство АТФ в живой системе происходит разными способами. Окислительное фосфорилирование и фотофосфорилирование - два основных механизма, которые производят большую часть клеточного АТФ. У эукариот окислительное фосфорилирование осуществляется в различных белковых комплексах внутри внутренней мембраны митохондрий. Он включает в себя множество промежуточных окислительно-восстановительных соединений, управляющих движением электронов от доноров электронов к их акцепторам. Наконец, энергия, выделяемая при переносе электрона, используется для производства АТФ с помощью АТФ-синтазы. Процесс, который фосфорилирует АДФ до АТФ с использованием энергии солнечного света, называется фотофосфорилированием. Это происходит во время фотосинтеза. Фотофосфорилирование происходит двумя основными путями; циклическое фотофосфорилирование и нециклическое фотофосфорилирование. Окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях, а фотофосфорилирование - в хлоропластах. В этом разница между окислительным фосфорилированием и фотофосфорилированием.
Скачать PDF Окислительное фосфорилирование против фотофосфорилирования
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь Разница между окислительным фотофосфорилированием и фотофосфорилированием
