Ključna razlika – oksidativna fosforilacija naspram fotofosforilacije
Adenozin tri-fosfat (ATP) je važan faktor za opstanak i funkciju živih organizama. ATP je poznat kao univerzalna energetska valuta života. Proizvodnja ATP-a u živom sistemu odvija se na mnogo načina. Oksidativna fosforilacija i fotofosforilacija su dva glavna mehanizma koji proizvode većinu ćelijskog ATP-a unutar živog sistema. Oksidativna fosforilacija koristi molekularni kiseonik tokom sinteze ATP-a, a odvija se u blizini membrana mitohondrija dok fotofosforilacija koristi sunčevu svetlost kao izvor energije za proizvodnju ATP-a, a odvija se u tilakoidnoj membrani hloroplasta. Ključna razlika između oksidativne fosforilacije i fotofosforilacije je u tome što je proizvodnja ATP-a vođena prijenosom elektrona na kisik u oksidativnoj fosforilaciji, dok sunčeva svjetlost pokreće proizvodnju ATP-a u fotofosforilaciji.
Šta je oksidativna fosforilacija?
Oksidativna fosforilacija je metabolički put koji proizvodi ATP koristeći enzime uz prisustvo kiseonika. To je završna faza ćelijskog disanja aerobnih organizama. Postoje dva glavna procesa oksidativne fosforilacije; lanac transporta elektrona i hemiosmoza. U lancu transporta elektrona, olakšava redoks reakcije koje uključuju mnoge redoks međuprodukte za pokretanje kretanja elektrona od donora elektrona do akceptora elektrona. Energija dobijena iz ovih redoks reakcija koristi se za proizvodnju ATP-a u hemiosmozi. U kontekstu eukariota, oksidativna fosforilacija se provodi u različitim proteinskim kompleksima unutar unutrašnje membrane mitohondrija. U kontekstu prokariota, ovi enzimi su prisutni u intermembranskom prostoru ćelije.
Proteini koji su uključeni u oksidativnu fosforilaciju su međusobno povezani. Kod eukariota, pet glavnih proteinskih kompleksa se koristi tokom lanca transporta elektrona. Konačni akceptor elektrona oksidativne fosforilacije je kiseonik. Prihvata elektron i reducira se u vodu. Dakle, kisik bi trebao biti prisutan za proizvodnju ATP-a oksidativnom fosforilacijom.
Slika 01: Oksidativna fosforilacija
Energija koja se oslobađa tokom protoka elektrona kroz lanac koristi se u transportu protona kroz unutrašnju membranu mitohondrija. Ova potencijalna energija se usmjerava na konačni proteinski kompleks koji je ATP sintaza za proizvodnju ATP-a. Proizvodnja ATP-a se javlja u kompleksu ATP sintaze. On katalizuje dodavanje fosfatne grupe ADP-u i olakšava stvaranje ATP-a. Proizvodnja ATP-a korištenjem energije oslobođene tokom prijenosa elektrona poznata je kao hemiosmoza.
Šta je fotofosforilacija?
U kontekstu fotosinteze, proces koji fosforiliše ADP u ATP koristeći energiju sunčeve svjetlosti se naziva fotofosforilacija. U ovom procesu, sunčeva svjetlost aktivira različite molekule klorofila kako bi stvorila donora elektrona visoke energije koju bi prihvatio niskoenergetski akceptor elektrona. Stoga, svjetlosna energija uključuje stvaranje i donora elektrona visoke energije i akceptora elektrona niske energije. Kao rezultat stvorenog energetskog gradijenta, elektroni će se kretati od donora do akceptora na cikličan i necikličan način. Kretanje elektrona odvija se kroz lanac transporta elektrona.
Fotofosforilacija se može kategorizirati u dvije grupe; ciklička fotofosforilacija i neciklična fotofosforilacija. Ciklička fotofosforilacija se događa na posebnom mjestu hloroplasta poznatom kao tilakoidna membrana. Ciklična fotofosforilacija ne proizvodi kisik i NADPH. Ovaj ciklični put inicira protok elektrona do kompleksa pigmenta hlorofila poznatog kao fotosistem I. Iz fotosistema I se pojačava elektron visoke energije. Zbog nestabilnosti elektrona, prihvatiće ga akceptor elektrona koji je na nižim energetskim nivoima. Jednom pokrenuti, elektroni će se kretati od jednog akceptora elektrona do drugog u lancu dok pumpaju H+ ione preko membrane koja proizvodi protonsku pokretačku silu. Ova protonska pokretačka sila dovodi do razvoja energetskog gradijenta koji se koristi u proizvodnji ATP-a iz ADP-a koristeći enzim ATP sintazu tokom procesa.
Slika 02: Fotofosforilacija
U necikličnoj fotofosforilaciji, uključuje dva kompleksa hlorofilnih pigmenta (fotosistem I i fotosistem II). To se dešava u stromi. U ovom putu fotolize vode, molekul se odvija u fotosistemu II koji zadržava dva elektrona izvedena iz reakcije fotolize unutar fotosistema u početku. Svetlosna energija uključuje pobuđivanje elektrona iz fotosistema II koji prolazi kroz lančanu reakciju i konačno se prenosi na molekul jezgra koji je prisutan u fotosistemu II. Elektron će se kretati od jednog akceptora elektrona do drugog u gradijentu energije koju će konačno prihvatiti molekul kisika. Ovdje se na ovom putu proizvode i kisik i NADPH.
Koje su sličnosti između oksidativne fosforilacije i fotofosforilacije?
- Oba procesa su važna u prijenosu energije unutar živog sistema.
- Oboje su uključeni u upotrebu redoks intermedijera.
- U oba procesa, proizvodnja protonske pokretačke sile dovodi do prijenosa H+ jona preko membrane.
- Gradijent energije kreiran u oba procesa se koristi za proizvodnju ATP-a iz ADP-a.
- Oba procesa koriste enzim ATP sintaze za proizvodnju ATP-a.
Koja je razlika između oksidativne fosforilacije i fotofosforilacije?
Oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija |
|
| Oksidativna fosforilacija je proces koji proizvodi ATP koristeći enzime i kiseonik. To je posljednja faza aerobnog disanja. | Fotofosforilacija je proces proizvodnje ATP-a korištenjem sunčeve svjetlosti tokom fotosinteze. |
| Izvor energije | |
| Molekularni kiseonik i glukoza su izvori energije oksidativne fosforilacije. | Sunčeva svjetlost je izvor energije fotofosforilacije. |
| Lokacija | |
| Oksidativna fosforilacija se javlja u mitohondrijama | fotofosforilacija se dešava u hloroplastu |
| Pojava | |
| Oksidativna fosforilacija se dešava tokom ćelijskog disanja. | Fotofosforilacija se dešava tokom fotosinteze. |
| Završni akceptor elektrona | |
| Kisik je konačni akceptor elektrona oksidativne fosforilacije. | NADP+ je konačni akceptor elektrona fotofosforilacije. |
Sažetak – Oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija
Proizvodnja ATP-a unutar živog sistema odvija se na mnogo načina. Oksidativna fosforilacija i fotofosforilacija su dva glavna mehanizma koji proizvode većinu ćelijskog ATP-a. Kod eukariota, oksidativna fosforilacija se provodi u različitim proteinskim kompleksima unutar unutrašnje membrane mitohondrija. Uključuje mnoge redoks intermedijere za pokretanje kretanja elektrona od donora elektrona do akceptora elektrona. Konačno, korištenje energije oslobođene tokom prijenosa elektrona koristi se za proizvodnju ATP-a pomoću ATP sintaze. Proces koji fosforiliše ADP u ATP koristeći energiju sunčeve svjetlosti naziva se fotofosforilacija. To se dešava tokom fotosinteze. Fotofosforilacija se odvija na dva glavna načina; ciklička fotofosforilacija i neciklična fotofosforilacija. Oksidativna fosforilacija se javlja u mitohondrijima, a fotofosforilacija u hloroplastima. Ovo je razlika između oksidativne fosforilacije i fotofosforilacije.
Preuzmite PDF Oksidativna fosforilacija vs fotofosforilacija
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između oksidativne fotofosforilacije i fotofosforilacije
