Hauptunterschied - Oxidative Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung
Adenosintriphosphat (ATP) ist ein wichtiger Faktor für das Überleben und die Funktion lebender Organismen. ATP ist als universelle Energiewährung des Lebens bekannt. Die Produktion von ATP im lebenden System erfolgt auf viele Arten. Oxidative Phosphorylierung und Photophosphorylierung sind zwei Hauptmechanismen, die den größten Teil des zellulären ATP in einem lebenden System produzieren. Die oxidative Phosphorylierung nutzt molekularen Sauerstoff während der ATP-Synthese und findet in der Nähe der Membranen der Mitochondrien statt, während die Photophosphorylierung das Sonnenlicht als Energiequelle für die Produktion von ATP nutzt und in der Thylakoidmembran des Chloroplasten stattfindet. Der Hauptunterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung besteht darin, dass die ATP-Produktion durch Elektronentransfer zu Sauerstoff bei der oxidativen Phosphorylierung gesteuert wird, während Sonnenlicht die ATP-Produktion bei der Photophosphorylierung antreibt.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist oxidative Phosphorylierung
? 3. Was ist Photophosphorylierung?
4. Ähnlichkeiten zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung.
5. Vergleich nebeneinander - Oxidative Phosphorylierung und Photophosphorylierung in tabellarischer Form.
6. Zusammenfassung
Was ist oxidative Phosphorylierung?
Die oxidative Phosphorylierung ist der Stoffwechselweg, der ATP unter Verwendung von Enzymen in Gegenwart von Sauerstoff erzeugt. Es ist das Endstadium der Zellatmung aerober Organismen. Es gibt zwei Hauptprozesse der oxidativen Phosphorylierung; Elektronentransportkette und Chemiosmose. In der Elektronentransportkette erleichtert es Redoxreaktionen, an denen viele Redoxzwischenprodukte beteiligt sind, um die Bewegung von Elektronen von Elektronendonoren zu Elektronenakzeptoren zu steuern. Die aus diesen Redoxreaktionen gewonnene Energie wird zur Erzeugung von ATP bei der Chemiosmose verwendet. Im Zusammenhang mit Eukaryoten wird die oxidative Phosphorylierung in verschiedenen Proteinkomplexen innerhalb der inneren Membran der Mitochondrien durchgeführt. Im Zusammenhang mit Prokaryoten sind diese Enzyme im Intermembranraum der Zelle vorhanden.
Die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligten Proteine sind miteinander verbunden. In Eukaryoten werden während der Elektronentransportkette fünf Hauptproteinkomplexe verwendet. Der endgültige Elektronenakzeptor der oxidativen Phosphorylierung ist Sauerstoff. Es nimmt ein Elektron auf und reduziert sich zu Wasser. Daher sollte Sauerstoff vorhanden sein, um ATP durch oxidative Phosphorylierung zu produzieren.
Abbildung 01: Oxidative Phosphorylierung
Die Energie, die während des Elektronenflusses durch die Kette freigesetzt wird, wird für den Transport von Protonen durch die innere Membran der Mitochondrien genutzt. Diese potentielle Energie wird auf den endgültigen Proteinkomplex gerichtet, der ATP-Synthase zur Herstellung von ATP ist. Die ATP-Produktion erfolgt im ATP-Synthase-Komplex. Es katalysiert die Addition der Phosphatgruppe an ADP und erleichtert die Bildung von ATP. Die ATP-Produktion unter Verwendung der beim Elektronentransfer freigesetzten Energie wird als Chemiosmose bezeichnet.
Was ist Photophosphorylierung?
Im Zusammenhang mit der Photosynthese wird der Prozess, bei dem ADP unter Verwendung der Energie des Sonnenlichts zu ATP phosphoryliert wird, als Photophosphorylierung bezeichnet. In diesem Prozess aktiviert Sonnenlicht verschiedene Chlorophyllmoleküle, um einen Elektronendonor mit hoher Energie zu erzeugen, der von einem Elektronenakzeptor mit niedriger Energie akzeptiert würde. Daher beinhaltet Lichtenergie die Erzeugung sowohl eines hochenergetischen Elektronendonors als auch eines niederenergetischen Elektronenakzeptors. Infolge eines erzeugten Energiegradienten bewegen sich die Elektronen zyklisch und nicht zyklisch vom Donor zum Akzeptor. Die Bewegung der Elektronen erfolgt durch die Elektronentransportkette.
Die Photophosphorylierung könnte in zwei Gruppen eingeteilt werden; cyclische Photophosphorylierung und nicht-cyclische Photophosphorylierung. Die zyklische Photophosphorylierung findet an einer speziellen Stelle des Chloroplasten statt, die als Thylakoidmembran bekannt ist. Die cyclische Photophosphorylierung erzeugt keinen Sauerstoff und kein NADPH. Dieser zyklische Weg initiiert den Elektronenfluss zu einem Chlorophyllpigmentkomplex, der als Photosystem I bekannt ist. Vom Photosystem I wird ein hochenergetisches Elektron verstärkt. Aufgrund der Instabilität des Elektrons wird es von einem Elektronenakzeptor mit niedrigeren Energieniveaus akzeptiert. Einmal initiiert, bewegen sich die Elektronen in einer Kette von einem Elektronenakzeptor zum nächsten, während sie H + -Ionen durch die Membran pumpen, die eine Protonenmotivkraft erzeugen. Diese Protonenmotivkraft führt zur Entwicklung eines Energiegradienten, der bei der Herstellung von ATP aus ADP unter Verwendung des Enzyms ATP-Synthase während des Prozesses verwendet wird.
Abbildung 02: Photophosphorylierung
Bei der nichtcyclischen Photophosphorylierung handelt es sich um zwei Chlorophylpigmentkomplexe (Photosystem I und Photosystem II). Dies findet im Stroma statt. Auf diesem Weg der Photolyse von Wasser findet ein Molekül im Photosystem II statt, das zunächst zwei Elektronen zurückhält, die aus der Photolysereaktion im Photosystem stammen. Bei Lichtenergie wird ein Elektron aus dem Photosystem II angeregt, das eine Kettenreaktion eingeht und schließlich auf ein im Photosystem II vorhandenes Kernmolekül übertragen wird. Das Elektron bewegt sich in einem Energiegradienten von einem Elektronenakzeptor zum nächsten, der schließlich von einem Sauerstoffmolekül akzeptiert wird. Hier auf diesem Weg werden sowohl Sauerstoff als auch NADPH produziert.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung?
- Beide Prozesse sind wichtig für die Energieübertragung im lebenden System.
- Beide waren an der Verwendung von Redox-Zwischenprodukten beteiligt.
- In beiden Prozessen führt die Erzeugung einer Protonenmotivkraft zur Übertragung von H + -Ionen durch die Membran.
- Der durch beide Prozesse erzeugte Energiegradient wird zur Herstellung von ATP aus ADP verwendet.
- Beide Prozesse verwenden ATP-Synthase-Enzym, um ATP herzustellen.
Was ist der Unterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Oxidative Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung |
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| Oxidative Phosphorylierung ist der Prozess, bei dem ATP unter Verwendung von Enzymen und Sauerstoff hergestellt wird. Es ist das letzte Stadium der aeroben Atmung. | Die Photophosphorylierung ist der Prozess der ATP-Produktion unter Verwendung von Sonnenlicht während der Photosynthese. |
| Energiequelle | |
| Molekularer Sauerstoff und Glucose sind die Energiequellen der oxidativen Phosphorylierung. | Sonnenlicht ist die Energiequelle der Photophosphorylierung. |
| Ort | |
| Oxidative Phosphorylierung tritt in Mitochondrien auf | Die Photophosphorylierung erfolgt im Chloroplasten |
| Auftreten | |
| Oxidative Phosphorylierung tritt während der Zellatmung auf. | Die Photophosphorylierung erfolgt während der Photosynthese. |
| Endgültiger Elektronenakzeptor | |
| Sauerstoff ist der endgültige Elektronenakzeptor der oxidativen Phosphorylierung. | NADP + ist der endgültige Elektronenakzeptor der Photophosphorylierung. |
Zusammenfassung - Oxidative Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung
Die Produktion von ATP im lebenden System erfolgt auf viele Arten. Oxidative Phosphorylierung und Photophosphorylierung sind zwei Hauptmechanismen, die den größten Teil des zellulären ATP produzieren. Bei Eukaryoten wird die oxidative Phosphorylierung in verschiedenen Proteinkomplexen innerhalb der inneren Membran der Mitochondrien durchgeführt. Es sind viele Redox-Intermediate beteiligt, um die Bewegung von Elektronen von Elektronendonoren zu Elektronenakzeptoren zu steuern. Schließlich wird unter Verwendung der während des Elektronentransfers freigesetzten Energie ATP durch ATP-Synthase erzeugt. Der Prozess, bei dem ADP unter Verwendung der Energie des Sonnenlichts zu ATP phosphoryliert wird, wird als Photophosphorylierung bezeichnet. Es passiert während der Photosynthese. Die Photophosphorylierung erfolgt auf zwei Hauptwegen; cyclische Photophosphorylierung und nicht-cyclische Photophosphorylierung. Oxidative Phosphorylierung tritt in Mitochondrien und Photophosphorylierung in Chloroplasten auf. Dies ist der Unterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung.
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