Ключова разлика - окислително фосфорилиране срещу фотофосфорилиране
Аденозин трифосфатът (АТФ) е важен фактор за оцеляването и функцията на живите организми. АТФ е известен като универсалната енергийна валута на живота. Производството на АТФ в живата система се случва по много начини. Окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането са два основни механизма, които произвеждат по-голямата част от клетъчния АТФ в живата система. Окислителното фосфорилиране използва молекулярния кислород по време на синтеза на АТФ и се извършва близо до мембраните на митохондриите, докато фотофосфорилирането използва слънчевата светлина като енергиен източник за производството на АТФ и се извършва в тилакоидната мембрана на хлоропласта. Ключовата разлика между окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането е, че производството на АТФ се управлява от електронен трансфер към кислород при окислително фосфорилиране, докато слънчевата светлина задвижва производството на АТФ при фотофосфорилиране.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво е окислително фосфорилиране
3. Какво е фотофосфорилиране
4. Прилики между окислителното фосфорилиране и фотофосфорилиране
5. Равно до сравнение - Оксидативно фосфорилиране срещу фотофосфорилиране в таблична форма
6. Обобщение
Какво представлява окислителното фосфорилиране?
Окислителното фосфорилиране е метаболитният път, който произвежда АТФ, използвайки ензими с присъствието на кислород. Това е последният етап от клетъчното дишане на аеробни организми. Има два основни процеса на окислително фосфорилиране; електронна транспортна верига и хемиосмоза. В електронната транспортна верига той улеснява окислително-възстановителните реакции, които включват много окислително-редукционни междинни продукти, за да задвижат движението на електроните от донорите на електрони към акцепторите на електрони. Енергията, получена от тези окислително-възстановителни реакции, се използва за производство на АТФ при хемиосмоза. В контекста на еукариотите се извършва окислително фосфорилиране в различни протеинови комплекси във вътрешната мембрана на митохондриите. В контекста на прокариотите тези ензими присъстват в междумембранното пространство на клетката.
Протеините, които участват в окислителното фосфорилиране, са свързани помежду си. При еукариотите пет основни протеинови комплекса се използват по време на електронната транспортна верига. Крайният електронен акцептор на окислителното фосфорилиране е кислородът. Той приема електрон и намалява, за да образува вода. Следователно трябва да присъства кислород, за да се получи АТФ чрез окислителното фосфорилиране.
Фигура 01: Окислително фосфорилиране
Енергията, която се отделя по време на потока на електрони през веригата, се използва при транспортирането на протони през вътрешната мембрана на митохондриите. Тази потенциална енергия е насочена към крайния протеинов комплекс, който е АТФ синтаза, за да произведе АТФ. Производството на АТФ се осъществява в АТФ синтазния комплекс. Той катализира добавянето на фосфатна група към ADP и улеснява образуването на ATP. Производството на АТФ, използвайки енергията, отделена по време на електронен трансфер, е известно като хемиосмоза.
Какво е фотофосфорилиране?
В контекста на фотосинтезата процесът, който фосфорилира АДФ до АТФ, използвайки енергията на слънчевата светлина, се нарича фотофосфорилиране. В този процес слънчевата светлина активира различни молекули на хлорофила, за да създаде електронен донор с висока енергия, който би бил приет от ниско енергиен акцептор. Следователно, светлинната енергия включва създаването както на високоенергиен електронен донор, така и на нискоенергиен електронен акцептор. В резултат на създаден енергиен градиент, електроните ще се преместят от донор в акцептор по цикличен и нецикличен начин. Движението на електроните се осъществява през електронно-транспортната верига.
Фотофосфорилирането може да бъде категоризирано в две групи; циклично фотофосфорилиране и нециклично фотофосфорилиране. Цикличното фотофосфорилиране се случва на специално място на хлоропласта, известно като тилакоидна мембрана. Цикличното фотофосфорилиране не произвежда кислород и NADPH. Този цикличен път инициира потока от електрони към хлорофилен пигментен комплекс, известен като фотосистема I. От фотосистемата I се засилва високоенергийният електрон. Поради нестабилността на електрона, той ще бъде приет от електронен акцептор, който е на по-ниски енергийни нива. Веднъж инициирани, електроните ще се преместят от един електронен акцептор към следващия във верига, докато изпомпват H + йони през мембраната, която произвежда протонна движеща сила. Тази протонна движеща сила води до развитието на енергиен градиент, който се използва при производството на АТФ от АДФ, използвайки ензима АТФ синтаза по време на процеса.
Фигура 02: Фотофосфорилиране
При нецикличното фотофосфорилиране то включва два хлорофилни пигментни комплекса (фотосистема I и фотосистема II). Това става в стромата. По този път фотолизата на вода, молекулата се осъществява във фотосистемата II, която задържа два електрона, получени от реакцията на фотолиза в рамките на фотосистемата първоначално. Светлинната енергия включва възбуждане на електрон от фотосистема II, който претърпява верижна реакция и накрая се прехвърля към основна молекула, присъстваща във фотосистемата II. Електронът ще се премести от един електронен акцептор към следващия в градиент на енергия, който накрая ще бъде приет от молекула кислород. Тук по този път се произвеждат както кислород, така и NADPH.
Какви са приликите между окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането?
- И двата процеса са важни за преноса на енергия в живата система.
- И двамата участват в използването на редокс междинни продукти.
- И в двата процеса производството на протонна движеща сила води до пренасяне на H + йони през мембраната.
- Енергийният градиент, създаден от двата процеса, се използва за получаване на АТФ от ADP.
- И двата процеса използват ензима АТФ синтаза за получаване на АТФ.
Каква е разликата между окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането?
Различна статия Средна преди таблица
Окислително фосфорилиране срещу фотофосфорилиране |
|
| Окислителното фосфорилиране е процес, при който се произвежда АТФ с помощта на ензими и кислород. Това е последният етап на аеробно дишане. | Фотофосфорилирането е процес на производство на АТФ, използвайки слънчева светлина по време на фотосинтезата. |
| Източник на енергия | |
| Молекулярният кислород и глюкозата са енергийните източници на окислително фосфорилиране. | Слънчевата светлина е енергийният източник на фотофосфорилиране. |
| Местоположение | |
| В митохондриите се случва окислително фосфорилиране | Фотофосфорилирането се случва в хлоропласта |
| Поява | |
| По време на клетъчното дишане се получава окислително фосфорилиране. | Фотофосфорилирането се случва по време на фотосинтезата. |
| Краен електронен акцептор | |
| Кислородът е крайният електронен акцептор на окислителното фосфорилиране. | NADP + е крайният електронен акцептор на фотофосфорилиране. |
Резюме - Окислително фосфорилиране срещу Фотофосфорилиране
Производството на АТФ в живата система се случва по много начини. Окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането са два основни механизма, които произвеждат по-голямата част от клетъчния АТФ. При еукариотите окислителното фосфорилиране се извършва в различни протеинови комплекси във вътрешната мембрана на митохондриите. Той включва много окислително-редукционни междинни продукти, които задвижват движението на електрони от донори на електрони до акцептори на електрони. Накрая, използвайки енергията, отделена по време на електронен трансфер, се използва за получаване на АТФ от АТФ синтаза. Процесът, който фосфорилира ADP към ATP, използвайки енергията на слънчевата светлина, се нарича фотофосфорилиране. Това се случва по време на фотосинтезата. Фотофосфорилирането се осъществява по два основни начина; циклично фотофосфорилиране и нециклично фотофосфорилиране. В митохондриите се наблюдава окислително фосфорилиране, а в хлоропластите - фотофосфорилиране. Това е разликата между окислителното фосфорилиране и фотофосфорилирането.
Изтеглете PDF Окислително фосфорилиране срещу Фотофосфорилиране
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката към цитата. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между окислителното фотофосфорилиране и фотофосфорилирането
