Adenosintri-fosfat (ATP) er en viktig faktor for overlevelse og funksjon av levende organismer. ATP er kjent som livets universelle energimargin. Produksjon av ATP i levende systemet skjer på mange måter. Oksidativ fosforylering og fotofosforylering er to hovedmekanismer som produserer det meste av den cellulære ATP i et levende system. Oksidativ fosforylering utnytter molekylær oksygen under syntesen av ATP, og den finner sted nær membranene i mitokondriene mens fotofosforylering benytter sollys som energikilde for produksjon av ATP, og det finner sted i kloplastoplastens tylakoidmembran. De nøkkelforskjell mellom oksidativ fosforylering og fotofosforylering er det ATP-produksjon drives av elektronoverføring til oksygen i oksidativ fosforylering mens sollys kjører ATP produksjon ved fotofosforylering.
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er oksidativ fosforylering
3. Hva er fotofosforylering
4. Likheter mellom oksidativ fosforylering og fotofosforylering
5. Side ved side-sammenligning - Oksidativ fosforylering vs fotofosforylering i tabellform
6. Sammendrag
Oksidativ fosforylering er metabolsk vei som produserer ATP ved hjelp av enzymer med nærvær av oksygen. Det er den siste fasen av cellulær respirasjon av aerobiske organismer. Det er to hovedprosesser av oksidativ fosforylering; elektron transport kjede og chemiosmosis. I elektrontransportkjeden letter det redoksreaksjoner som involverer mange redoks-mellomprodukter for å drive bevegelsen av elektroner fra elektrondonorer til elektronacceptorer. Energien som er avledet fra disse redoksreaksjonene, brukes til å produsere ATP i kjemiosmoser. I sammenheng med eukaryoter utføres oksidativ fosforylering i forskjellige proteinkomplekser innenfor den indre membran av mitokondriene. I sammenheng med prokaryoter er disse enzymer tilstede i cellens intermembranrom.
Proteinene som er involvert i oksidativ fosforylering er forbundet med hverandre. I eukaryoter benyttes fem hovedproteinkomplekser under elektrontransportkjeden. Sluttelektron akseptor av oksidativ fosforylering er oksygen. Den aksepterer en elektron og reduserer for å danne vann. Derfor bør oksygen være til stede for å produsere ATP ved oksidativ fosforylering.
Figur 01: Oksidativ fosforylering
Energien som frigjøres under strømmen av elektroner gjennom kjeden, benyttes i transport av protoner over indre membran av mitokondriene. Denne potensielle energien er rettet mot det endelige proteinkomplekset som er ATP-syntase for å produsere ATP. ATP-produksjon skjer i ATP-syntaskomplekset. Det katalyserer tilsetningen av fosfatgruppe til ADP og letter dannelsen av ATP. ATP-produksjon ved bruk av energi frigjort under elektronoverføringen kalles kjemiosmosis.
I sammenheng med fotosyntese refereres prosessen som fosforylerer ADP til ATP ved bruk av solenergiens energi, som fotofosforylering. I denne prosessen aktiverer sollys forskjellige klorofylmolekyler for å skape en elektrondonor av høy energi som vil bli akseptert av en lavenergi-elektronacceptor. Derfor involverer lysenergi skapelsen av både høy energi-elektrondonor og en lavenergi-elektron-akseptor. Som et resultat av en energigradient opprettet, vil elektronene flytte fra donor til akseptor på syklisk og ikke-cyklisk måte. Bevegelsen av elektroner foregår gjennom elektrontransportkjeden.
Fotofosforylering kan kategoriseres i to grupper; syklisk fotofosforylering og ikke-cyklisk fotofosforylering. Syklisk fotofosforylering skjer i et spesielt sted for kloroplast kjent som thylakoidmembranen. Syklisk fotofosforylering produserer ikke oksygen og NADPH. Denne cykliske banen initierer strømmen av elektroner til et klorofyllpigmentkompleks kjent som fotosystem I. Fra fotosystemet er jeg høy energielektron forsterket. På grunn av ustabiliteten til elektronen, vil den bli akseptert av en elektron-akseptor som har lavere energinivå. Når en gang er startet, vil elektronene flytte fra en elektron-akseptor til den neste i en kjede mens du pumper H + -ioner over membranen som gir en protonmotivkraft. Denne protonmotivstyrken fører til utviklingen av en energigradient som benyttes i produksjonen av ATP fra ADP ved bruk av enzymet ATP-syntase under prosessen.
Figur 02: Fotofosforylering
Ved ikke-cyklisk fotofosforylering involverer det to klorofyl pigmentkomplekser (fotosystem I og fotosystem II). Dette finner sted i stroma. I denne vei fotolyse av vann, finner molekylet sted i fotosystemet II som opprettholder to elektroner avledet fra fotolysereaksjonen i fotosystemet. Lysenergi innebærer eksitering av et elektron fra fotosystem II som gjennomgår kjedereaksjon og til slutt overføres til et kjernemolekyl som er tilstede i fotosystemet II. Elektronen vil flytte fra en elektron-akseptor til den neste i en gradient av energi som vil bli endelig akseptert av et oksygenmolekyl. Her i denne banen produseres både oksygen og NADPH.
Oksidativ fosforylering vs fotofosforylering | |
Oksidativ fosforylering er prosessen som produserer ATP ved hjelp av enzymer og oksygen. Det er den siste fasen av aerob åndedrettsvern. | Fotofosforylering er prosessen med ATP-produksjon ved bruk av sollys under fotosyntese. |
Energikilde | |
Molekylært oksygen og glukose er energikildene til oksidativ fosforylering. | Sollys er energikilden for fotofosforylering. |
plassering | |
Oksidativ fosforylering skjer i mitokondrier | Fotofosforylering skjer i kloroplast |
Hendelse | |
Oksidativ fosforylering oppstår under cellulær respirasjon. | Fotofosforylering skjer under fotosyntese. |
Final Electron Acceptor | |
Oksygen er den endelige elektron-akseptoren for oksidativ fosforylering. | NADP+ er den endelige elektron-akseptoren for fotofosforylering. |
Produksjon av ATP i levende systemet skjer på mange måter. Oksidativ fosforylering og fotofosforylering er to hovedmekanismer som produserer mesteparten av den cellulære ATP. I eukaryoter utføres oksidativ fosforylering i forskjellige proteinkomplekser i den indre membranen av mitokondriene. Det involverer mange redoks-mellomprodukter for å drive bevegelsen av elektroner fra elektrondonorer til elektronacceptorer. Til slutt, bruk av energi frigjort under elektronoverføringen brukes til å produsere ATP ved ATP-syntase. Prosessen som fosforylerer ADP til ATP ved hjelp av solenergi er referert til som fotofosforylering. Det skjer under fotosyntese. Fotofosforylering skjer via to hovedveier; syklisk fotofosforylering og ikke-cyklisk fotofosforylering. Oksidativ fosforylering skjer i mitokondrier, og fotofosforylering skjer i kloroplaster. Dette er forskjellen mellom oksidativ fosforylering og fotofosforylering.
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til off-line formål som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjell mellom oksidativ fotofosforylering og fotofosforylering
1. "Fotofosforylering (syklisk og ikke-syklisk)." Fotofosforylering (syklisk og ikke-syklisk) | Tutorvista.com. Tilgang 13 januar 2018. Tilgjengelig her
2. "Oksidativ fosforylering | Biologi (artikkel). "Khan Academy. Tilgang 13 januar 2018. Tilgjengelig her
1.'Mitokondrielle elektron transportkjede-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, 9 september 2007 (UTC) - Vector versjon av w: Bilde: Etc4.png av TimVickers, innhold uendret., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2.'Tylakoidmembran 3'By Somepics - Eget arbeid, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia