Verschil tussen elektronen transportketen in mitochondriën en chloroplasten
Share
Belangrijkste verschil - elektron Transportketen in mitochondria versus chloroplasten
Cellulaire ademhaling en fotosynthese zijn twee uiterst belangrijke processen die levende organismen in de biosfeer helpen. Beide processen omvatten het transport van elektronen die een elektronengradiënt creëren. Dit veroorzaakt de vorming van een proton-gradiënt waarmee energie wordt gebruikt bij het synthetiseren van ATP met behulp van het enzym ATP-synthase.. Elektrontransportketen (ETC), die plaatsvindt in de mitochondria, wordt 'oxidatief' genoemd fosforylering,' omdat het proces gebruik maakt van chemische energie uit redoxreacties. In de chloroplast daarentegen wordt dit proces 'fotofosforylatie' genoemd omdat het gebruik maakt van lichtenergie. Dit is de belangrijk verschil tussen elektronentransportketen (ETC) in mitochondria en chloroplast.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Electron Transport Chain in Mitochondria
3. Wat is Electron Transport Chain in Chloroplasts
4. Overeenkomsten tussen ETC in mitochondria en chloroplasten
5. Vergelijking zij aan zij - Elektronkentransportketen in mitochondria versus chloroplasten in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is Electron Transport Chain in Mitochondria?
De elektronentransportketen die voorkomt in het binnenmembraan van de mitochondriën staat bekend als oxidatieve fosforylering, waarbij de elektronen worden getransporteerd door het binnenmembraan van de mitochondriën met de betrokkenheid van verschillende complexen. Dit creëert een proton-gradiënt die de synthese van ATP veroorzaakt. Het staat bekend als oxidatieve fosforylering vanwege de energiebron: dat zijn de redoxreacties die de elektronentransportketen aandrijven.
De elektronentransportketen bestaat uit veel verschillende eiwitten en organische moleculen die verschillende complexen omvatten, namelijk complex I-, II-, III-, IV- en ATP-synthasecomplex. Tijdens de beweging van elektronen door de elektronentransportketen gaan ze van hogere energieniveaus naar lagere energieniveaus. De elektronengradiënt gecreëerd tijdens deze beweging ontleent energie die wordt gebruikt bij het pompen van H+ ionen over het binnenmembraan van de matrix naar de intermembrane ruimte. Dit creëert een proton-gradiënt. Elektronen die de elektronentransportketen binnenkomen zijn afgeleid van FADH2 en NADH. Deze worden gesynthetiseerd tijdens eerdere cellulaire ademhalingsfasen die glycolyse en TCA-cyclus omvatten.
Figuur 01: Transportketen van elektronen in mitochondria
Complexen I, II en IV worden beschouwd als protonpompen. Beide complexen I en II passeren gezamenlijk elektronen naar een elektronendrager die bekend staat als Ubiquinone en die de elektronen overdraagt naar complex III. Tijdens de beweging van elektronen door complex III, meer H+ ionen worden via het binnenmembraan naar de intermembrane ruimte afgeleverd. Een andere mobiele elektronendrager die bekend staat als Cytochrome C ontvangt de elektronen die vervolgens worden doorgegeven in complex IV. Dit veroorzaakt de uiteindelijke overdracht van H+ ionen in de intermembrane ruimte. Elektronen worden uiteindelijk geaccepteerd door zuurstof, die vervolgens wordt gebruikt om water te vormen. De proton-drijvende krachtgradiënt is gericht op het uiteindelijke complex dat ATP-synthase is dat ATP synthetiseert.
Wat is Electron Transport Chain in Chloroplasts?
Elektronen transportketen die plaatsvindt binnen de chloroplast is algemeen bekend als fotofosforylering. Omdat de energiebron zonlicht is, is de fosforylering van ADP naar ATP bekend als fotofosforylering. In dit proces wordt lichtenergie gebruikt bij het creëren van een hoogenergiedonor-elektron dat vervolgens in een unidirectioneel patroon stroomt naar een elektronenacceptor met lagere energie. De beweging van de elektronen van de donor naar de acceptor wordt aangeduid als Electron Transport Chain. Fotofosforylering kan van twee wegen zijn; cyclische fotofosforylatie en niet-cyclische fotofosforylering.
Figuur 02: Transportketting van elektronen in chloroplast
Cyclische fotofosforylering komt fundamenteel op het thylakoid membraan voor waar de stroom van elektronen van een pigmentcomplex wordt geïnitieerd dat als fotosysteem I wordt bekend. Wanneer het zonlicht op het fotosysteem valt; lichtabsorberende moleculen vangen het licht en geven het door aan een speciaal chlorofylmolecuul in het fotosysteem. Dit leidt tot de excitatie en uiteindelijk de vrijlating van een hoogenergetisch elektron. Deze energie wordt van de ene elektronenacceptor naar de volgende elektronenacceptor doorgegeven in een elektronengradiënt die uiteindelijk wordt aanvaard door een elektronenacceptor met een lagere energie. De beweging van de elektronen induceert een proton-aandrijfkracht die gepaard gaat met het pompen van H+ ionen door de membranen. Dit wordt gebruikt bij de productie van ATP. ATP-synthase wordt tijdens dit proces als het enzym gebruikt. Cyclische fotofosforylatie produceert geen zuurstof of NADPH.
In niet-cyclische fotofosforylering, de betrokkenheid van twee fotosystemen vindt plaats. Aanvankelijk wordt een watermolecuul gelyseerd om 2H te produceren+ + 1 / 2O2 + 2e-. Photosystem II houdt de twee elektronen. De chlorofylpigmenten die aanwezig zijn in het fotosysteem absorberen lichtenergie in de vorm van fotonen en dragen deze over aan een kernmolecuul. Twee elektronen worden versterkt vanuit het fotosysteem dat wordt geaccepteerd door de primaire elektron-acceptor. In tegenstelling tot de cyclische route keren de twee elektronen niet terug naar het fotosysteem. Het tekort aan elektronen in het fotosysteem zal worden veroorzaakt door lysis van een ander watermolecuul. De elektronen van fotosysteem II zullen worden overgebracht naar fotosysteem I waar een soortgelijk proces zal plaatsvinden. De stroom van elektronen van de ene acceptor naar de volgende zal een elektronengradiënt creëren die een protonenmotorige kracht is die wordt gebruikt bij het synthetiseren van ATP.
Wat zijn de overeenkomsten tussen ETC in mitochondria en chloroplasten?
- ATP-synthase wordt gebruikt in ETC door zowel mitochondriën als chloroplast.
- In beide worden 3 ATP-moleculen gesynthetiseerd door 2 protonen.
Wat is het verschil tussen elektronen transportketen in mitochondria en chloroplasten?
ETC in Mitochondria versus ETC in chloroplasten | |
| De elektronentransportketen die voorkomt in het binnenmembraan van de mitochondriën staat bekend als oxidatieve fosforylatie of elektronentransportketen in mitochondria. | Elektronen transportketen die plaatsvindt binnen de chloroplast staat bekend als fotofosforylering of de elektronen transportketen in chloroplast. |
| Type fosforylatie | |
| Oxidatieve fosforylering vindt plaats in ETC van mitochondriën. | Fotofosforylatie treedt op bij ETC van chloroplasten. |
| Bron van energie | |
| Bron van energie van ETP in mitochondria is de chemische energie afgeleid van redoxreacties ... | ETC in chloroplasten maakt gebruik van lichtenergie. |
| Plaats | |
| ETC in mitochondria vindt plaats in de cristae van mitochondriën. | ETC in chloroplasten vindt plaats in het thylakoïdemembraan van de chloroplast. |
| Co-enzym | |
| NAD en FAD betrekken bij ETC van mitochondriën. | NADP heeft betrekking op ETC van chloroplasten. |
| Proton Gradient | |
| Proton-gradiënt werkt van de intermembrane ruimte tot aan de matrix tijdens de ETC van mitochondriën. | De protongradiënt werkt van de thylakoïde ruimte naar het stroma van de chloroplast tijdens de ETC van chloroplasten. |
| Final Electron Acceptor | |
| Zuurstof is de laatste elektronenacceptor van ETC in mitochondria. | Chlorofyl in cyclische fotofosforylatie en NADPH + in niet-cyclische fotofosforylering zijn de uiteindelijke elektronenacceptoren in ETC in chloroplasten. |
Samenvatting - Electron Transportketen in mitochondria versus chloroplasten
Elektronen transportketting die voorkomt in het thylakoïde membraan van de chloroplast staat bekend als fotofosforylering, aangezien er lichtenergie wordt gebruikt om het proces aan te sturen. In de mitochondriën staat de elektronentransportketen bekend als oxidatieve fosforylering, waarbij elektronen van NADH en FADH2 die zijn afgeleid van glycolyse en TCA-cyclus worden omgezet in ATP door een protongradiënt. Dit is het belangrijkste verschil tussen ETC in mitochondriën en ETC in chloroplasten. Beide processen maken gebruik van ATP-synthase tijdens de synthese van ATP.
Download de PDF-versie van de elektronentransportketen in mitochondriën versus chloroplasten
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen ETC in mitochondriën en chloroplast
Referentie:
1. "Oxidatieve fosforylering | Biologie. "Khan Academy. Beschikbaar Hier
2. Abdollahi, Hamid, et al. "Rol van elektronentransportketen van chloroplasten in een oxidatieve burst van interactie tussen Erwinia amylovora en gastheercellen." Photosynthesis Research, vol. 124, nee 2, 2015, pp. 231-242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. "Energieconversie: mitochondriën en chloroplasten." Moleculaire biologie van de cel. 4e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970. Beschikbaar Hier
Afbeelding met dank aan:
1.'Mitochondriale elektronentransportketen'door de gebruiker: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2.'Thylakoid-membraan 3'door Somepics - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
