Tofauti Muhimu – Phosphorylation ya kioksidishaji dhidi ya Photophosphorylation
Adenosine Tri-Phosphate (ATP) ni kipengele muhimu kwa uhai na utendaji kazi wa viumbe hai. ATP inajulikana kama sarafu ya nishati ya ulimwengu wote. Uzalishaji wa ATP ndani ya mfumo wa maisha hutokea kwa njia nyingi. Phosphorylation ya oksidi na photophosphorylation ni njia mbili kuu zinazozalisha ATP nyingi za seli ndani ya mfumo wa maisha. Phosphorylation ya oksidi hutumia oksijeni ya molekuli wakati wa usanisi wa ATP, na hufanyika karibu na utando wa mitochondria wakati photophosphorylation hutumia mwanga wa jua kama chanzo cha nishati kwa ajili ya uzalishaji wa ATP, na hufanyika katika membrane ya thylakoid ya kloroplast. Tofauti kuu kati ya phosphorylation ya kioksidishaji na photophosphorylation ni kwamba uzalishaji wa ATP huendeshwa na uhamisho wa elektroni hadi oksijeni katika fosforasi ya kioksidishaji wakati mwanga wa jua huendesha uzalishaji wa ATP katika photophosphorylation.
Phosphorylation Oxidative ni nini?
Phosphorylation ya oksidi ni njia ya kimetaboliki inayozalisha ATP kwa kutumia vimeng'enya vyenye uwepo wa oksijeni. Ni hatua ya mwisho ya kupumua kwa seli ya viumbe vya aerobic. Kuna michakato miwili kuu ya phosphorylation ya oksidi; mnyororo wa usafiri wa elektroni na chemiosmosis. Katika msururu wa usafiri wa elektroni, hurahisisha miitikio ya redox ambayo inahusisha vipatanishi vingi vya redoksi ili kuendesha mwendo wa elektroni kutoka kwa wafadhili wa elektroni hadi vipokezi vya elektroni. Nishati inayotokana na athari hizi za redox hutumiwa kuzalisha ATP katika kemiosmosis. Katika mazingira ya eukaryotes, phosphorylation oxidative hufanyika katika complexes tofauti za protini ndani ya membrane ya ndani ya mitochondria. Katika muktadha wa prokariyoti, vimeng'enya hivi viko katika nafasi ya katikati ya membrane ya seli.
Protini zinazohusika katika fosforasi oksidi zimeunganishwa. Katika yukariyoti, aina tano kuu za protini hutumiwa wakati wa mnyororo wa usafirishaji wa elektroni. Kipokezi cha mwisho cha elektroni cha phosphorylation ya oksidi ni oksijeni. Inakubali elektroni na inapunguza kuunda maji. Kwa hivyo, oksijeni inapaswa kuwepo ili kuzalisha ATP kwa fosforasi ya kioksidishaji.
Kielelezo 01: Phosphorylation Oxidative
Nishati ambayo hutolewa wakati wa mtiririko wa elektroni kupitia mnyororo hutumika katika usafirishaji wa protoni kwenye utando wa ndani wa mitochondria. Nishati hii inayowezekana inaelekezwa kwa changamano ya mwisho ya protini ambayo ni ATP synthase kuzalisha ATP. Uzalishaji wa ATP hutokea katika tata ya synthase ya ATP. Inachochea uongezaji wa kikundi cha phosphate kwa ADP na kuwezesha uundaji wa ATP. Uzalishaji wa ATP kwa kutumia nishati iliyotolewa wakati wa uhamishaji wa elektroni hujulikana kama chemiosmosis.
Photophosphorylation ni nini?
Katika muktadha wa usanisinuru, mchakato ambao phosphorylates ADP hadi ATP kwa kutumia nishati ya mwanga wa jua unajulikana kama photophosphorylation. Katika mchakato huu, mwanga wa jua huwasha molekuli tofauti za klorofili ili kuunda mtoaji wa elektroni wa nishati ya juu ambayo ingekubaliwa na kipokezi cha elektroni cha chini cha nishati. Kwa hiyo, nishati ya mwanga inahusisha kuundwa kwa wafadhili wa elektroni wa juu wa nishati na kipokeaji cha elektroni cha chini cha nishati. Kama matokeo ya upinde rangi wa nishati kuundwa, elektroni zitasonga kutoka kwa mtoaji hadi kwa mpokeaji kwa njia ya mzunguko na isiyo ya mzunguko. Mwendo wa elektroni hufanyika kupitia mnyororo wa usafiri wa elektroni.
Photophosphorylation inaweza kuainishwa katika vikundi viwili; cyclic photophosphorylation na photophosphorylation isiyo ya cyclic. Photophosphorylation ya mzunguko hutokea katika sehemu maalum ya kloroplast inayojulikana kama membrane ya thylakoid. Photophosphorylation ya mzunguko haitoi oksijeni na NADPH. Njia hii ya mzunguko huanzisha mtiririko wa elektroni hadi kwenye rangi changamano ya klorofili inayojulikana kama mfumo wa picha I. Kutoka kwa mfumo wa picha I elektroni ya nishati ya juu huimarishwa. Kwa sababu ya kutokuwa na utulivu wa elektroni, itakubaliwa na kipokeaji cha elektroni ambacho kiko katika viwango vya chini vya nishati. Mara tu inapoanzishwa, elektroni zitasonga kutoka kipokezi cha elektroni moja hadi nyingine katika mnyororo huku zikisukuma ioni za H+ kwenye utando unaotoa nguvu ya motisha ya protoni. Nguvu hii ya dhamira ya protoni inaongoza kwa ukuzaji wa kipenyo cha nishati ambacho hutumika katika utengenezaji wa ATP kutoka kwa ADP kwa kutumia kimeng'enya cha ATP synthase wakati wa mchakato.
Kielelezo 02: Photophosphorylation
Katika photophosphorylation isiyo ya mzunguko, inahusisha rangi mbili za rangi ya klorofili (mfumo wa picha I na mfumo wa picha II). Hii hufanyika katika stroma. Katika upigaji picha wa njia hii ya maji, molekuli hufanyika katika mfumo wa picha II ambao huhifadhi elektroni mbili zinazotokana na mmenyuko wa upigaji picha ndani ya mfumo wa picha hapo awali. Nishati ya nuru inahusisha msisimko wa elektroni kutoka mfumo wa picha II ambao hupitia mmenyuko wa mnyororo na hatimaye kuhamishwa hadi kwa molekuli kuu iliyopo kwenye mfumo wa picha II. Elektroni itasonga kutoka kwa kipokezi cha elektroni moja hadi nyingine katika gradient ya nishati ambayo hatimaye itakubaliwa na molekuli ya oksijeni. Hapa katika njia hii, oksijeni na NADPH huzalishwa.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Phosphorylation Oxidative na Photophosphorylation?
- Michakato yote miwili ni muhimu katika uhamishaji wa nishati ndani ya mfumo wa kuishi.
- Zote zinahusika katika utumiaji wa viunga vya redoksi.
- Katika michakato yote miwili, utengenezaji wa nguvu ya motisha ya protoni husababisha uhamishaji wa ioni H+ kwenye utando.
- Kiwango cha nishati kilichoundwa na michakato yote miwili kinatumika kuzalisha ATP kutoka ADP.
- Michakato yote miwili hutumia kimeng'enya cha synthase cha ATP kutengeneza ATP.
Kuna tofauti gani kati ya phosphorylation ya Oxidative na Photophosphorylation?
Phosphorylation ya Kioksidishaji dhidi ya Photophosphorylation |
|
| Phosphorylation ya Oxidative ni mchakato unaozalisha ATP kwa kutumia vimeng'enya na oksijeni. Ni hatua ya mwisho ya kupumua kwa aerobiki. | Photophosphorylation ni mchakato wa kutengeneza ATP kwa kutumia mwanga wa jua wakati wa usanisinuru. |
| Chanzo cha Nishati | |
| Oksijeni ya molekuli na glukosi ni vyanzo vya nishati vya fosforasi oxidative. | Mwanga wa jua ndio chanzo cha nishati ya photophosphorylation. |
| Mahali | |
| Phosphorylation ya oksidi hutokea kwenye mitochondria | Photophosphorylation hutokea kwenye kloroplast |
| Matukio | |
| Phosphorylation ya oksidi hutokea wakati wa kupumua kwa seli. | Photophosphorylation hutokea wakati wa usanisinuru. |
| Kipokezi cha Mwisho cha Elektroni | |
| Oksijeni ndiyo kipokezi cha mwisho cha elektroni cha fosforasi ya oksidi. | NADP+ ndiye kipokeaji cha mwisho cha elektroni cha photophosphorylation. |
Muhtasari – fosforasi ya kioksidishaji dhidi ya Photophosphorylation
Uzalishaji wa ATP ndani ya mfumo wa kuishi hutokea kwa njia nyingi. Phosphorylation ya oksidi na photophosphorylation ni njia mbili kuu zinazozalisha ATP nyingi za seli. Katika eukaryotes, phosphorylation ya oxidative hufanyika katika complexes tofauti za protini ndani ya membrane ya ndani ya mitochondria. Inahusisha vipatanishi vingi vya redox ili kuendesha harakati za elektroni kutoka kwa wafadhili wa elektroni hadi kwa vipokezi vya elektroni. Hatimaye, kutumia nishati iliyotolewa wakati wa uhamisho wa elektroni hutumiwa kuzalisha ATP na synthase ya ATP. Mchakato ambao phosphorylates ADP hadi ATP kwa kutumia nishati ya jua inajulikana kama photophosphorylation. Inatokea wakati wa photosynthesis. Photophosphorylation hutokea kupitia njia kuu mbili; cyclic photophosphorylation na photophosphorylation isiyo ya cyclic. Phosphorylation ya oxidative hutokea katika mitochondria na photophosphorylation hutokea katika kloroplasts. Hii ndiyo tofauti kati ya phosphorylation ya oksidi na photophosphorylation.
Pakua fosphorylation ya Kioksidishaji ya PDF dhidi ya Photophosphorylation
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 oxidative photophosphorylation na photophosphorylation
