Was ist der Unterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten

Der Schlüsselunterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten ist, dass in der mitochondrialen Chemiosmose die Energiequelle Nahrungsmoleküle ist, während die Energiequelle für Chemiosmose in Chloroplasten von einer Lichtquelle empfangen wird.

Chemiosmose ist die Bewegung von Ionen von einer Seite einer biologischen semiperpermablen Membran zur anderen über einen elektrochemischen Gradienten. Mit dem Gradienten können die Ionen mit Hilfe von in der Membran eingebetteten Proteinen passiv passieren. Dies hilft Ionen, sich von einem Bereich mit höherer Konzentration zu einem Bereich mit niedrigerer Konzentration zu bewegen. Dieser Prozess ähnelt der Osmose, aber es beinhaltet Ionen, die sich durch einen Gradienten über die Membranen bewegen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Chemiosmose in Mitochondrien
3. Was ist Chemiosmose in Chloroplasten
4. Ähnlichkeiten -Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten
5. Chemiosmose in Mitochondrien gegen Chloroplasten in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung -Chemiosmose in Mitochondrien gegen Chloroplaste

Was ist Chemiosmose in Mitochondrien?

Chemiosmose in Mitochondrien ist das Pumpen von Protonen durch spezielle Kanäle in den Membranen der Mitochondrien von der inneren Membran zur äußeren Membran. Während dieses Prozesses spenden die Elektronenträger Nadh und Fadh Elektronen an die Elektronentransportkette. Diese Elektronen führen Konformationsänderungen in den Proteinen vor, um H+ -Ionen über eine selektiv durchlässige Membran zu pumpen. Unebene Verteilung von H+ -Ionen über die Membran führt zu einem Unterschied in der Konzentration und des elektrochemischen Gradienten. Daher bewegen sich und aggregieren Sie daher positiv geladene Wasserstoffionen auf einer Seite der Membran. Viele Ionen bewegen sich durch die nichtpolaren Regionen von Phospholipidmembranen mit Hilfe von Ionenkanälen. Dies führt dazu, dass die Wasserstoffionen in der Matrix mit Hilfe eines Membranproteins, der als ATP. Dieses Protein nutzt die potentielle Energie im Wasserstoffionengradienten, um ein Phosphat zu ADP hinzuzufügen und ATP zu bilden.

Abbildung 01: Chemiosmose in Mitochondrien

Chemiosmose erzeugt den größten Teil des ATP während aeroben Glukosekatabolismus. Die Produktion von ATP in Mitochondrien unter Verwendung von Chemiosmose wird als oxidative Phosphorylierung bezeichnet. Am Ende dieses Prozesses tragen Elektronen dazu bei, Sauerstoffmoleküle auf Sauerstoffionen zu reduzieren. Zusätzliche Elektronen am Sauerstoff interagieren mit H+ -Ionen, um Wasser zu bilden.

Was ist Chemiosmose in Chloroplasten?

Chemiosmose in Chloroplasten ist die Bewegung von Protonen zur Herstellung von ATP in Pflanzen. In Chloroplasten findet Chemiosmose im Thylakoid statt. Thylakoid erntet Licht und dient als Ort für Lichtreaktionen während der Photosynthese. Die Lichtreaktionen erzeugen ATP durch Chemiosmose. Der Antennenkomplex von Photosystem II erhält die Photonen im Sonnenlicht. Dies fördert Elektronen zu einem höheren Energieniveau. Elektronen transportieren dann durch die Elektronentransportkette und pumpen Protonen aktiv über die Thylakoidmembran in das Lumen des Thylakoids.

Abbildung 02: Chemiosmose in Chloroplasten

Mit Hilfe einer Enzym -ATP -Synthase fließen Protonen einen elektrochemischen Gradienten hinunter. Dies erzeugt ATP durch Phosphorylierung von ADP zu ATP. Diese Elektronen aus der ersten Lichtreaktion erreichen Photosystem I und erreichen dann einen höheren Energieniveau durch Lichtenergie und werden von einem Elektronenakzeptor empfangen. Dies reduziert NADP+ auf NADPH. Oxidation von Wasser, das sich in Protonen und Sauerstoff aufteilt, ersetzt die Elektronen, die aus dem Photosystem II verloren gehen. Um ein Sauerstoffmolekül zu erzeugen, absorbieren Photosysteme I und II mindestens zehn Photonen. Hier bewegen sich vier Elektronen durch die Photosysteme und erzeugen zwei Napdh -Moleküle.

Was ist der Unterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten?

• Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten haben die gleiche Theorie - um Ionen über eine semipermeable Membran einen elektrochemischen Gradienten zu bewegen.
• Beide verwenden hohe Energiequellen für den Chemiosmoseprozess.
• Wasserstoffionen oder Protonen diffundieren durch die Membranen.
• Beide erzeugen ATP.
• Darüber hinaus verwenden beide Membranproteine ​​und Enzym ATP -Synthase.

Was ist der Unterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten?

In der mitochondrialen Chemiosmose ist die Energiequelle Nahrungsmoleküle, während die Energiequelle für Chemiosmose im Chloroplasten das Sonnenlicht ist. Dies ist daher der Hauptunterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten. Darüber hinaus tritt in Mitochondrien Chemiosmose über die innere mitochondriale Membran auf. Auch in Mitochondrien wird ATP in der Matrix von Mitochondrien erzeugt, während in Chloroplasten ATP außerhalb des Thylakoids erzeugt wird.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten in tabellarischer Form für Seite an Seitenvergleich.

Zusammenfassung -Chemiosmose in Mitochondrien gegen Chloroplaste

Chemiosmose ist die Bewegung von Ionen von einer Seite der biologischen semiperpermablen Membran zur anderen über einen elektrochemischen Gradienten. Chemiosmose in Mitochondrien ist das Pumpen von Protonen durch spezielle Kanäle in den Membranen der Mitochondrien von der inneren Membran zur äußeren Membran. Chemiosmose in Chloroplasten ist die Bewegung von Protonen zur Herstellung von ATP in Pflanzen. Im Chloroplasten findet Chemiosmose im Thylakoid statt. Beide Prozesse beinhalten die Erzeugung von ATP mit Energie. In den Mitochondrien stammt die Energiequelle aus der Redoxreaktion während des Metabolismus von Lebensmittelmolekülen, während in Chloroplasten die Energiequelle Licht ist. Dies fasst den Unterschied zwischen Chemiosmose in Mitochondrien und Chloroplasten zusammen.

Referenz:

1. „Chemiosmose.”Biologieartikel, Tutorials & Wörterbuch online, 21. Dezember. 2021.
2.“7.4B: Chemiosmose und oxidative Phosphorylierung.Biologie libretexten, libretexten, 19. März. 2021

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Mitochondriale Elektronentransportkette" von Benutzer: Rozzychan - http: // en.Wikipedia.org/wiki/bild: etc2.PNG (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Chemiosmotischer Protonentransfer" von Darekk2 - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia