Tofauti Muhimu – Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria dhidi ya Chloroplasts
Kupumua kwa seli na usanisinuru ni michakato miwili muhimu sana ambayo husaidia viumbe hai katika biosphere. Michakato yote miwili inahusisha usafirishaji wa elektroni ambazo huunda gradient ya elektroni. Hii husababisha kuundwa kwa gradient ya protoni ambayo nishati hutumiwa katika kuunganisha ATP kwa usaidizi wa kimeng'enya cha ATP synthase. Msururu wa usafiri wa elektroni (ETC), unaofanyika kwenye mitochondria huitwa ‘phosphorylation oxidative,’ kwa kuwa mchakato huo hutumia nishati ya kemikali kutokana na athari za redoksi. Kinyume chake, katika kloroplast mchakato huu unaitwa ‘photo-phosphorylation’ kwani hutumia nishati nyepesi. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki (ETC) katika Mitochondria na Chloroplast.
Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria ni nini?
Msururu wa usafiri wa elektroni unaotokea katika utando wa ndani wa mitochondria unajulikana kama fosfori oksidi ambapo elektroni husafirishwa kwenye utando wa ndani wa mitochondria kwa kuhusika kwa changamano tofauti. Hii inaunda gradient ya protoni ambayo husababisha usanisi wa ATP. Inajulikana kama fosfori ya kioksidishaji kutokana na chanzo cha nishati: hiyo ni miitikio ya redoksi ambayo huendesha msururu wa usafiri wa elektroni.
Msururu wa usafirishaji wa elektroni unajumuisha protini nyingi tofauti na molekuli za kikaboni ambazo zinajumuisha changamano tofauti yaani, changamano I, II, III, IV na ATP synthase changamano. Wakati wa harakati za elektroni kupitia mnyororo wa usafirishaji wa elektroni, husogea kutoka viwango vya juu vya nishati hadi viwango vya chini vya nishati. Upinde rangi wa elektroni ulioundwa wakati wa harakati hii hupata nishati ambayo hutumika katika kusukuma ioni H+ kwenye utando wa ndani kutoka kwenye tumbo hadi kwenye nafasi ya katikati ya utando. Hii inaunda gradient ya protoni. Elektroni zinazoingia kwenye mnyororo wa usafiri wa elektroni zinatokana na FADH2 na NADH. Hizi huunganishwa katika hatua za awali za upumuaji wa seli zinazojumuisha glycolysis na mzunguko wa TCA.
Kielelezo 01: Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria
Viwanja I, II na IV vinazingatiwa kama pampu za protoni. Mchanganyiko wa I na II kwa pamoja hupitisha elektroni kwa kibeba elektroni kinachojulikana kama Ubiquinone ambacho huhamisha elektroni hadi changamano III. Wakati wa kusogezwa kwa elektroni kupitia changamano III, ioni H+ zaidi H+ hutolewa kupitia utando wa ndani hadi kwenye nafasi ya katikati ya utando. Mtoa huduma mwingine wa elektroni wa rununu anayejulikana kama Cytochrome C hupokea elektroni ambazo hupitishwa kuwa changamano IV. Hii husababisha uhamisho wa mwisho wa ioni H+ kwenye nafasi ya katikati ya utando. Elektroni hatimaye hukubaliwa na oksijeni ambayo hutumiwa kuunda maji. Nguvu ya upinde rangi ya nia ya protoni inaelekezwa kuelekea changamano ya mwisho ambayo ni synthase ya ATP ambayo husanikisha ATP.
Msururu wa Usafirishaji wa Kielektroniki katika Kloroplast ni nini?
Msururu wa usafiri wa elektroni unaofanyika ndani ya kloroplast hujulikana kama photophosphorylation. Kwa kuwa chanzo cha nishati ni mwanga wa jua, fosforasi ya ADP hadi ATP inajulikana kama photophosphorylation. Katika mchakato huu, nishati ya mwanga hutumiwa katika kuunda elektroni ya wafadhili wa juu ambayo kisha inapita kwa muundo wa unidirectional hadi kipokezi cha chini cha elektroni. Mwendo wa elektroni kutoka kwa wafadhili hadi kwa anayekubali hujulikana kama Mnyororo wa Usafiri wa Elektroni. Photophosphorylation inaweza kuwa ya njia mbili; cyclic photophosphorylation na noncyclic photophosphorylation.
Kielelezo 02: Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Chloroplast
Mzunguko wa upigaji picha wa mzunguko hutokea hasa kwenye utando wa thylakoid ambapo mtiririko wa elektroni huanzishwa kutoka kwa mchanganyiko wa rangi unaojulikana kama mfumo wa picha I. Mwangaza wa jua unapoangukia kwenye mfumo wa picha; molekuli za kufyonza mwanga zitanasa mwanga na kuipitisha kwa molekuli maalum ya klorofili kwenye mfumo wa picha. Hii inasababisha msisimko na hatimaye kutolewa kwa elektroni ya juu ya nishati. Nishati hii hupitishwa kutoka kwa kipokezi cha elektroni hadi kipokezi kinachofuata cha elektroni katika gradient ya elektroni ambayo hatimaye inakubaliwa na kipokezi cha chini cha elektroni. Mwendo wa elektroni hushawishi nguvu ya motisha ya protoni ambayo inahusisha katika kusukuma ioni H+ ioni kwenye utando. Hii inatumika katika utengenezaji wa ATP. ATP synthase hutumiwa kama enzyme wakati wa mchakato huu. Upigaji picha wa mzunguko hautoi oksijeni au NADPH.
Katika upigaji picha wa nocyclic, uhusika wa mifumo miwili ya picha hutokea. Hapo awali, molekuli ya maji hupangwa ili kutoa 2H+ + 1/2O2 + 2e– Mfumo wa picha II huweka elektroni mbili. Rangi za klorofili zilizopo kwenye mfumo wa picha hunyonya nishati ya mwanga katika mfumo wa fotoni na kuihamisha hadi kwenye molekuli ya msingi. Elektroni mbili huimarishwa kutoka kwa mfumo wa picha ambao unakubaliwa na kipokezi cha msingi cha elektroni. Tofauti na njia ya mzunguko, elektroni mbili hazitarudi kwenye mfumo wa picha. Upungufu wa elektroni katika mfumo wa picha utatolewa na lysis ya molekuli nyingine ya maji. Elektroni kutoka mfumo wa picha II zitahamishiwa kwenye mfumo wa picha I ambapo mchakato sawa utafanyika. Mtiririko wa elektroni kutoka kwa kipokezi kimoja hadi kingine utaunda gradient ya elektroni ambayo ni nguvu ya motisha ya protoni ambayo hutumika katika kusanisi ATP.
Je, Ni Nini Zinazofanana Kati ya ETC katika Mitochondria na Chloroplasts?
- ATP synthase inatumiwa katika ETC na mitochondria na kloroplast.
- Katika zote mbili, molekuli 3 za ATP zimeunganishwa kwa protoni 2.
Kuna Tofauti gani Kati ya Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria na Kloroplasts?
ETC katika Mitochondria vs ETC katika Chloroplasts |
|
| Msururu wa usafiri wa elektroni unaotokea katika utando wa ndani wa mitochondria unajulikana kama fosfori ya kioksidishaji au Msururu wa Usafiri wa Elektroni katika Mitochondria. | Msururu wa usafiri wa elektroni unaofanyika ndani ya kloroplast unajulikana kama photophosphorylation au Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Chloroplast. |
| Aina ya Phosphorylation | |
| Phosphorylation ya oksidi hutokea katika ETC ya Mitochondria. | fosphorylation ya picha hutokea katika ETC ya kloroplast. |
| Chanzo cha nishati | |
| Chanzo cha nishati ya ETP katika mitochondria ni nishati ya kemikali inayotokana na athari za redoksi.. | ETC katika kloroplasti hutumia nishati nyepesi. |
| Mahali | |
| ETC katika mitochondria hufanyika kwenye cristae ya mitochondria. | ETC katika kloroplasti hufanyika katika utando wa thylakoid wa kloroplast. |
| Co-enzyme | |
| NAD na FAD huhusisha katika ETC ya mitochondria. | NADP inahusisha katika ETC ya kloroplast. |
| Proton Gradient | |
| Graenti ya Protoni hufanya kazi kutoka nafasi ya katikati ya utando hadi tumbo wakati wa ETC ya mitochondria. | Mweleko wa protoni hufanya kazi kutoka nafasi ya thylakoid hadi stroma ya kloroplast wakati ETC ya kloroplasti. |
| Kipokezi cha Mwisho cha Elektroni | |
| Oksijeni ndiyo kipokezi cha mwisho cha elektroni cha ETC katika mitochondria. | Chlorophyll katika cyclic photophosphorylation na NADPH+ katika noncyclic photophosphorylation ndio vipokeaji vya mwisho vya elektroni katika ETC katika kloroplast. |
Muhtasari – Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria dhidi ya Chloroplasts
Msururu wa usafiri wa elektroni unaotokea kwenye utando wa thylakoid wa kloroplast unajulikana kama fosforasi ya picha kwa kuwa nishati nyepesi hutumiwa kuendesha mchakato. Katika mitochondria, msururu wa usafiri wa elektroni hujulikana kama fosforasi ya kioksidishaji ambapo elektroni kutoka NADH na FADH2 zinazotokana na glycolysis na mzunguko wa TCA hubadilishwa kuwa ATP kupitia gradient ya protoni. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya ETC katika mitochondria na ETC katika kloroplast. Michakato yote miwili hutumia synthase ya ATP wakati wa usanisi wa ATP.
Pakua Toleo la PDF la Msururu wa Usafiri wa Kielektroniki katika Mitochondria dhidi ya Chloroplasts
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na dokezo la manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti Kati ya ETC katika Mitochondria na Chloroplast
