Unterschied zwischen der Elektronentransportkette in Mitochondrien und Chloroplasten

Schlüsselunterschied - Elektron Transportkette in Mitochondrien gegen Chloroplasten
 

Zelluläre Atmung und Photosynthese sind zwei extrem wichtige Prozesse, die lebende Organismen in der Biosphäre unterstützen. Beide Prozesse beinhalten den Transport von Elektronen, die einen Elektronengradienten erzeugen. Dies führt zur Bildung eines Protonengradienten, durch den Energie bei der Synthese von ATP mit Hilfe des Enzyms ATP -Synthase verwendet wird. Elektronentransportkette (usw.), die in den Mitochondrien stattfindet, wird als „oxidativ Phosphorylierung, ' Da der Prozess chemische Energie aus Redoxreaktionen nutzt. Im Gegensatz dazu wird dieser Prozess im Chloroplasten als "Photo-Phosphorylierung" bezeichnet, da es Lichtenergie nutzt. Dies ist das Schlüsselunterschied zwischen der Elektronentransportkette (usw.) in Mitochondrien und Chloroplasten.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist die Elektronentransportkette in Mitochondrien
3. Was ist die Elektronentransportkette in Chloroplasten
4. Ähnlichkeiten zwischen usw. in Mitochondrien und Chloroplasten
5. Seite an Seitenvergleich - Elektronentransportkette in Mitochondrien gegen Chloroplasten in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist die Elektronentransportkette in Mitochondrien?

Die Elektronentransportkette, die in der Innenmembran der Mitochondrien auftritt. Dies schafft einen Protonengradienten, der die Synthese von ATP verursacht. Es ist aufgrund der Energiequelle als oxidative Phosphorylierung bekannt: Das sind die Redoxreaktionen, die die Elektronentransportkette antreiben.

Die Elektronentransportkette besteht aus vielen verschiedenen Proteinen und organischen Molekülen, die verschiedene Komplexe umfassen, nämlich Komplex I, II, III, IV und ATP -Synthasekomplex. Während der Bewegung von Elektronen über die Elektronentransportkette bewegen sie sich von höheren Energieniveaus zu niedrigeren Energieniveaus. Der während dieser Bewegung erzeugte Elektronengradient leitet Energie ab, die beim Pumpen h verwendet wird⁺ Ionen über die innere Membran von der Matrix in den Intermembranraum. Dies schafft einen Protonengradienten. Elektronen, die in die Elektronentransportkette eintreten, stammt aus FADH2 und NADH. Diese werden in früheren zellulären Atemstadien synthetisiert, die Glykolyse und TCA -Zyklus umfassen.

Abbildung 01: Elektronentransportkette in Mitochondrien

Komplexe I, II und IV werden als Protonenpumpen angesehen. Beide Komplexe I und II übergeben die Elektronen gemeinsam an einen Elektronenträger, der als UbiKinon bekannt ist, der die Elektronen in Komplex III überträgt. Während der Bewegung von Elektronen über den Komplex III, mehr h⁺ Ionen werden über die innere Membran bis zum Zwischenraum geliefert. Ein weiterer mobiler Elektronenträger, der als Cytochrom C bekannt ist, empfängt die Elektronen, die dann in Komplex IV übergeben werden. Dies führt zur endgültigen Übertragung von H⁺ Ionen in den Zwischenraum. Elektronen werden schließlich durch Sauerstoff akzeptiert, der dann zur Bildung von Wasser verwendet wird.  Der Protonenmotivkraft -Gradient richtet sich an den endgültigen Komplex, der ATP -Synthase ist, der ATP synthetisiert.

Was ist die Elektronentransportkette in Chloroplasten?

Die Elektronentransportkette, die im Chloroplasten stattfindet, ist allgemein als Photophosphorylierung bekannt.  Da die Energiequelle Sonnenlicht ist, wird die Phosphorylierung von ADP an ATP als Photophosphorylierung bezeichnet. In diesem Prozess wird Lichtenergie bei der Schaffung eines Hochenergiespenderelektrons verwendet, das dann in einem unidirektionalen Muster zu einem Elektronenakzeptor mit niedrigerer Energie fließt. Die Bewegung der Elektronen vom Spender zum Akzeptor wird als Elektronentransportkette bezeichnet. Die Photophosphorylierung kann zwei Wege sein; zyklische Photophosphorylierung und nicht cyclische Photophosphorylierung.

Abbildung 02: Elektronentransportkette in Chloroplasten

Zyklische Photophosphorylierung tritt grundsätzlich auf der Thylakoid -Membran auf, wo der Elektronenfluss aus einem Pigmentkomplex ausgelöst wird, der als Photosystem i bekannt ist. Wenn Sonnenlicht auf das Photosystem fällt; Licht absorbierende Moleküle fangen das Licht ein und übergeben es an ein spezielles Chlorophyllmolekül im Photosystem. Dies führt zur Erregung und schließlich zur Freisetzung eines hochen Energieelektrons. Diese Energie wird von einem Elektronenakzeptor zum nächsten Elektronenakzeptor in einem Elektronengradienten übergeben, der schließlich von einem Elektronenakzeptor mit niedrigerer Energie akzeptiert wird. Die Bewegung der Elektronen induziert eine Protonenmotivkraft, die das Pumpen von H beinhaltet⁺ Ionen über die Membranen. Dies wird bei der Herstellung von ATP verwendet. ATP -Synthase wird während dieses Prozesses als Enzym verwendet. Cyclische Photophosphorylierung produziert weder Sauerstoff noch NADPH.

In Nicht cyclische Photophosphorylierung, Die Beteiligung von zwei Photosystemen tritt auf. Zunächst ist ein Wassermolekül für 2H erzeugt⁺ + 1/2o₂ + 2e^-. Photosystem II hält die beiden Elektronen. Die im Photosystem vorhandenen Chlorophyllpigmente absorbieren Lichtenergie in Form von Photonen und übertragen sie in ein Kernmolekül. Zwei Elektronen werden aus dem Photosystem gesteigert, das vom primären Elektronenakzeptor akzeptiert wird. Im Gegensatz zum zyklischen Weg kehren die beiden Elektronen nicht zum Photosystem zurück. Das Defizit der Elektronen im Photosystem wird durch Lyse eines anderen Wassermoleküls bereitgestellt. Die Elektronen von Photosystem II werden auf Photosystem I übertragen, bei dem ein ähnlicher Prozess stattfindet.  Der Elektronenfluss von einem Akzeptor zum nächsten erzeugt einen Elektronengradienten, der eine Protonenmotivkraft ist, die bei der Synthese von ATP verwendet wird.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen usw. in Mitochondrien und Chloroplasten?

• ATP -Synthase wird in ETC sowohl von Mitochondrien als auch von Chloroplasten verwendet.
• Bei beiden werden 3 ATP -Moleküle durch 2 Protonen synthetisiert.

Was ist der Unterschied zwischen der Elektronentransportkette in Mitochondrien und Chloroplasten?

Zusammenfassung -Elektron Transportkette in Mitochondrien gegen Chloroplasten 

Elektronentransportkette, die in der Thylakoidmembran des Chloroplasts auftritt. In den Mitochondrien ist die Elektronentransportkette als oxidative Phosphorylierung bekannt.  Dies ist der Hauptunterschied zwischen usw. in Mitochondrien und usw. in Chloroplasten. Beide Prozesse verwenden die ATP -Synthase während der Synthese von ATP.

Laden Sie die PDF -Version der Elektronentransportkette in Mitochondrien und Chloroplasten herunter

Sie können die PDF -Version dieses Artikels herunterladen und ihn für Offline -Zwecke gemäß Citation Note verwenden. Bitte laden Sie die PDF -Version hier den Unterschied zwischen usw. in Mitochondrien und Chloroplasten herunter

Referenz:

1.„Oxidative Phosphorylierung | Biologie." Khan Akademie. Hier verfügbar 
2.Abdollahi, Hamid et al. „Rolle der Elektronentransportkette von Chloroplasten in einem oxidativen Wechselwirkungspalre zwischen Erwinia Amylovora und Wirtszellen.”Photosyntheseforschung, vol. 124, Nr. 2, 2015, pp. 231-242., doi: 10.1007/S11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. „Energieumwandlung: Mitochondrien und Chloroplasten.Molekularbiologie der Zelle. 4. Ausgabe., U.S. Nationalbibliothek für Medizin, 1. Januar. 1970. Hier verfügbar

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1.'Mitochondrial Electron Transport Chain'By User: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia 
2.'Thylakoid -Membran 3'By Einige Pensionen - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia