Belangrijkste verschil - Elektronentransportketen in mitochondriën versus chloroplasten
Cellulaire ademhaling en fotosynthese zijn twee uiterst belangrijke processen die levende organismen in de biosfeer ondersteunen. Beide processen omvatten het transport van elektronen die een elektronengradiënt creëren. Dit veroorzaakt de vorming van een protongradiënt waarmee energie wordt gebruikt bij het synthetiseren van ATP met behulp van het enzym ATP-synthase. Elektronentransportketen (ETC), die plaatsvindt in de mitochondriën, wordt 'oxidatieve fosforylering' genoemd, omdat het proces chemische energie van redoxreacties gebruikt. In de chloroplast daarentegen wordt dit proces 'fotofosforylering' genoemd, omdat het lichtenergie gebruikt. Dit is het belangrijkste verschil tussen Electron Transport Chain (ETC) in Mitochondria en Chloroplast.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is elektronentransportketen in mitochondriën
3. Wat is elektronentransportketen in chloroplasten
4. Overeenkomsten tussen ETC in mitochondriën en chloroplasten
5. Vergelijking zij aan zij - elektronentransportketen in mitochondriën versus chloroplasten in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is elektronentransportketen in mitochondriën?
De elektronentransportketen die plaatsvindt in het binnenmembraan van de mitochondriën staat bekend als oxidatieve fosforylering, waarbij de elektronen door het binnenmembraan van de mitochondriën worden getransporteerd met de betrokkenheid van verschillende complexen. Hierdoor ontstaat een protongradiënt 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 bevatten, 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 die tijdens deze beweging wordt gecreëerd, ontleent energie die wordt gebruikt om H + -ionen door het binnenmembraan van de matrix in de intermembraanruimte te pompen. Hierdoor ontstaat een protongradiënt. Elektronen die de elektronentransportketen binnenkomen, zijn afgeleid van FADH2 en NADH. Deze worden gesynthetiseerd tijdens eerdere cellulaire ademhalingsstadia, waaronder glycolyse en TCA-cyclus.
Figuur 01: Elektronentransportketen in mitochondriën
Complexen I, II en IV worden beschouwd als protonenpompen. Beide complexen I en II geven collectief elektronen door aan een elektronendrager die bekend staat als Ubiquinone, die de elektronen overbrengt naar complex III. Tijdens de beweging van elektronen door complex III, worden meer H + -ionen afgegeven via het binnenmembraan naar de intermembraanruimte. Een andere mobiele elektronendrager, bekend als Cytochroom C, ontvangt de elektronen die vervolgens in complex IV worden geleid. Dit veroorzaakt de uiteindelijke overdracht van H + -ionen naar de intermembraanruimte. Elektronen worden uiteindelijk geaccepteerd door zuurstof, die vervolgens wordt gebruikt om water te vormen. De proton-drijfkrachtgradiënt is gericht op het uiteindelijke complex dat ATP-synthase is dat ATP synthetiseert.
Wat is elektronentransportketen in chloroplasten?
Elektronentransportketen die plaatsvindt in de chloroplast is algemeen bekend als fotofosforylering. Omdat de energiebron zonlicht is, staat de fosforylering van ADP naar ATP bekend als fotofosforylering. In dit proces wordt lichtenergie gebruikt bij het creëren van een hoogenergetisch donor-elektron dat vervolgens in een unidirectioneel patroon naar een elektronenacceptor met lagere energie stroomt. De beweging van de elektronen van de donor naar de acceptor wordt elektronentransportketen genoemd. Fotofosforylering kan op twee manieren verlopen; cyclische fotofosforylering en niet-cyclische fotofosforylering.
Figuur 02: Elektronentransportketen in chloroplast
Cyclische fotofosforylering vindt voornamelijk plaats op het thylakoïdmembraan waar de elektronenstroom wordt geïnitieerd door een pigmentcomplex dat bekend staat als fotosysteem I. Wanneer zonlicht op het fotosysteem valt; lichtabsorberende moleculen vangen het licht op en geven het door aan een speciaal chlorofylmolecuul in het fotosysteem. Dit leidt tot de excitatie en uiteindelijk het vrijkomen van een hoogenergetisch elektron. Deze energie wordt doorgegeven van de ene elektronenacceptor naar de volgende elektronenacceptor in een elektronengradiënt die uiteindelijk wordt geaccepteerd door een elektronenacceptor met een lagere energie. De beweging van de elektronen induceert een proton-aandrijfkracht die het pompen van H + inhoudtionen over de membranen. Dit wordt gebruikt bij de productie van ATP. ATP-synthase wordt tijdens dit proces als enzym gebruikt. Cyclische fotofosforylering produceert geen zuurstof of NADPH.
Bij niet-cyclische fotofosforylering treedt de betrokkenheid van twee fotosystemen op. Aanvankelijk wordt een watermolecuul gelyseerd om 2H + + 1 / 2O 2 + 2e - te produceren. Fotosysteem II houdt de twee elektronen vast. De chlorofylpigmenten die in het fotosysteem aanwezig zijn, absorberen lichtenergie in de vorm van fotonen en dragen deze over naar een kernmolecuul. Twee elektronen worden versterkt door het fotosysteem dat wordt geaccepteerd door de primaire elektronenacceptor. In tegenstelling tot de cyclische route zullen de twee elektronen niet terugkeren naar het fotosysteem. Het tekort aan elektronen in het fotosysteem zal worden geleverd door lysis van een ander watermolecuul. De elektronen uit fotosysteem II 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 protonen-aandrijfkracht is die wordt gebruikt bij het synthetiseren van ATP.
Wat zijn de overeenkomsten tussen ETC in mitochondriën en chloroplasten?
- ATP-synthase wordt in ETC gebruikt door zowel mitochondriën als chloroplasten.
- In beide worden 3 ATP-moleculen gesynthetiseerd door 2 protonen.
Wat is het verschil tussen elektronentransportketen in mitochondriën en chloroplasten?
Diff Artikel Midden voor Tafel
ETC in mitochondriën versus ETC in chloroplasten |
|
| De elektronentransportketen die voorkomt in het binnenmembraan van de mitochondriën staat bekend als oxidatieve fosforylering of elektronentransportketen in mitochondriën. | Elektronentransportketen die plaatsvindt binnen de chloroplast staat bekend als fotofosforylering of de elektronentransportketen in chloroplast. |
| Type fosforylering | |
| Oxidatieve fosforylering vindt plaats in ETC van mitochondriën. | Fotofosforylering vindt plaats in ETC van chloroplasten. |
| Bron van energie | |
| De energiebron van ETP in mitochondriën is de chemische energie die wordt verkregen uit redoxreacties. | ETC in chloroplasten maakt gebruik van lichtenergie. |
| Plaats | |
| ETC in mitochondriën vindt plaats in de cristae van mitochondriën. | ETC in chloroplasten vindt plaats in het thylakoidmembraan van de chloroplast. |
| Co-enzym | |
| NAD en FAD zijn betrokken bij ETC van mitochondriën. | NADP heeft betrekking op ETC van chloroplasten. |
| Proton verloop | |
| Proton gradiënt werkt van de intermembrane ruimte tot aan de matrix tijdens de ETC van mitochondriën. | De protongradiënt werkt van thylakoïde ruimte naar het stroma van de chloroplast tijdens de ETC van chloroplasten. |
| Final Electron Acceptor | |
| Zuurstof is de laatste elektronenacceptor van ETC in mitochondriën. | Chlorofyl bij cyclische fotofosforylering en NADPH + bij niet-cyclische fotofosforylering zijn de laatste elektronenacceptoren in ETC in chloroplasten. |
Samenvatting - Elektronentransportketen in mitochondriën versus chloroplasten
Elektronentransportketen die voorkomt in het thylakoïdmembraan van de chloroplast staat bekend als fotofosforylering, omdat 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 de glycolyse en TCA-cyclus worden omgezet in ATP via 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 voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie Difference Between ETC in Mitochondria and Chloroplast
