Differenza tra fosforilazione ossidativa e fotofosforilazione
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Differenza chiave - Ossidativo fosforilazione vs fotofosforilazione
Tri-fosfato di adenosina (ATP) è un fattore importante per la sopravvivenza e la funzione degli organismi viventi. L'ATP è conosciuta come la valuta universale dell'energia della vita. La produzione di ATP all'interno del sistema vivente avviene in molti modi. La fosforilazione ossidativa e la fotofosforilazione sono due meccanismi principali che producono la maggior parte dell'ATP cellulare all'interno di un sistema vivente. La fosforilazione ossidativa utilizza l'ossigeno molecolare durante la sintesi di ATP e si svolge vicino alle membrane dei mitocondri mentre la fotofosforilazione utilizza la luce solare come fonte di energia per la produzione di ATP e si svolge nella membrana tilacoide del cloroplasto. Il differenza fondamentale tra la fosforilazione ossidativa e la fotofosforilazione è quella La produzione di ATP è guidata dal trasferimento di elettroni all'ossigeno nella fosforilazione ossidativa la luce solare guida la produzione di ATP nella fotofosforilazione.
CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la fosforilazione ossidativa
3. Cos'è la fotofosforilazione
4. Somiglianze tra fosforilazione ossidativa e fotofosforilazione
5. Confronto affiancato - Fosforilazione ossidativa vs fotofosforilazione in forma tabulare
6. Sommario
Cos'è la fosforilazione ossidativa?
La fosforilazione ossidativa è la via metabolica che produce ATP utilizzando enzimi con la presenza di ossigeno. È lo stadio finale della respirazione cellulare degli organismi aerobici. Esistono due principali processi di fosforilazione ossidativa; catena di trasporto degli elettroni e chemiosmosi. Nella catena di trasporto degli elettroni, facilita le reazioni redox che coinvolgono molti intermedi redox per guidare il movimento degli elettroni dai donatori di elettroni agli accettori di elettroni. L'energia derivata da queste reazioni redox viene utilizzata per produrre ATP in chemiosmosi. Nel contesto degli eucarioti, la fosforilazione ossidativa viene effettuata in diversi complessi proteici all'interno della membrana interna dei mitocondri. Nel contesto dei procarioti, questi enzimi sono presenti nello spazio intermembrana della cellula.
Le proteine coinvolte nella fosforilazione ossidativa sono collegate tra loro. Negli eucarioti, cinque principali complessi proteici sono utilizzati durante la catena di trasporto degli elettroni. L'accettore di elettroni finale della fosforilazione ossidativa è ossigeno. Accetta un elettrone e si riduce per formare acqua. Quindi, l'ossigeno dovrebbe essere presente per produrre ATP dalla fosforilazione ossidativa.
Figura 01: fosforilazione ossidativa
L'energia che viene rilasciata durante il flusso di elettroni attraverso la catena viene utilizzata nel trasporto di protoni attraverso la membrana interna dei mitocondri. Questa energia potenziale è diretta al complesso proteico finale che è ATP sintasi per produrre ATP. La produzione di ATP avviene nel complesso di sintasi ATP. Catalizza l'aggiunta del gruppo fosfato all'ADP e facilita la formazione di ATP. La produzione di ATP utilizzando l'energia rilasciata durante il trasferimento di elettroni è nota come chemiosmosi.
Cos'è la fotofosforilazione?
Nel contesto della fotosintesi, il processo che fosforila l'ADP all'ATP usando l'energia della luce solare viene definito fotofosforilazione. In questo processo, la luce del sole attiva diverse molecole di clorofilla per creare un donatore di elettroni di alta energia che sarebbe accettato da un accettore di elettroni a bassa energia. Pertanto, l'energia della luce comporta la creazione sia di donatori di elettroni ad alta energia sia di un accettore di elettroni a bassa energia. Come risultato di un gradiente di energia creato, gli elettroni si sposteranno dal donatore all'accettatore in modo ciclico e non ciclico. Il movimento degli elettroni avviene attraverso la catena di trasporto degli elettroni.
La fotofosforilazione potrebbe essere classificata in due gruppi; fotofosforilazione ciclica e fotofosforilazione non ciclica. La fotofosforilazione ciclica si verifica in un luogo speciale del cloroplasto noto come membrana tilacoide. La fotofosforilazione ciclica non produce ossigeno e NADPH. Questo percorso ciclico avvia il flusso di elettroni verso un complesso di pigmenti clorofilla noto come photosystem I. Dalla foto-sistema viene potenziato l'elettrone ad alta energia. A causa dell'instabilità dell'elettrone, sarà accettato da un accettore di elettroni che si trova a livelli di energia inferiori. Una volta iniziati, gli elettroni si spostano da un accettore di elettroni all'altro in una catena mentre pompano ioni H + attraverso la membrana che produce una forza motrice di protoni. Questa forza motrice del protone porta allo sviluppo di un gradiente di energia che viene utilizzato nella produzione di ATP da ADP utilizzando l'enzima ATP sintasi durante il processo.
Figura 02: fotofosforilazione
Nella fotofosforilazione non ciclica, coinvolge due complessi di pigmento clorofilico (fotosistema I e fotosistema II). Questo avviene nello stroma. In questo percorso di fotolisi dell'acqua, la molecola si svolge nel fotosistema II che trattiene inizialmente due elettroni derivati dalla reazione di fotolisi all'interno del fotosistema. L'energia luminosa comporta l'eccitazione di un elettrone dal fotosistema II che subisce una reazione a catena e infine trasferito a una molecola di nucleo presente nel fotosistema II. L'elettrone si muoverà da un accettore di elettroni all'altro in un gradiente di energia che sarà infine accettato da una molecola di ossigeno. Qui in questo percorso vengono prodotti sia l'ossigeno che il NADPH.
Quali sono le somiglianze tra fosforilazione ossidativa e fotofosforilazione?
- Entrambi i processi sono importanti nel trasferimento di energia all'interno del sistema vivente.
- Entrambi coinvolti nell'utilizzo di intermedi redox.
- In entrambi i processi, la produzione di una forza motrice del protone porta al trasferimento di H+ ioni attraverso la membrana.
- Il gradiente di energia creato da entrambi i processi viene utilizzato per produrre ATP da ADP.
- Entrambi i processi utilizzano l'enzima sintasi ATP per produrre ATP.
Qual è la differenza tra fosforilazione ossidativa e fotofosforilazione?
Fosforilazione ossidativa vs fotofosforilazione | |
| La fosforilazione ossidativa è il processo che produce ATP utilizzando enzimi e ossigeno. È l'ultimo stadio della respirazione aerobica. | La fotofosforilazione è il processo di produzione di ATP che utilizza la luce solare durante la fotosintesi. |
| Fonte di energia | |
| L'ossigeno e il glucosio molecolari sono le fonti energetiche della fosforilazione ossidativa. | La luce solare è la fonte di energia della fotofosforilazione. |
| Posizione | |
| La fosforilazione ossidativa si verifica nei mitocondri | La fotofosforilazione si verifica nel cloroplasto |
| avvenimento | |
| La fosforilazione ossidativa si verifica durante la respirazione cellulare. | La fotofosforilazione si verifica durante la fotosintesi. |
| Accettatore di elettroni finale | |
| L'ossigeno è l'ultimo accettore di elettroni della fosforilazione ossidativa. | NADP+ è l'ultimo accettore di elettroni della fotofosforilazione. |
Sommario - Ossidativo fosforilazione vs fotofosforilazione
La produzione di ATP all'interno del sistema vivente avviene in molti modi. La fosforilazione ossidativa e la fotofosforilazione sono due meccanismi principali che producono la maggior parte dell'ATP cellulare. Negli eucarioti, la fosforilazione ossidativa viene effettuata in diversi complessi proteici all'interno della membrana interna dei mitocondri. Coinvolge molti intermedi redox per guidare il movimento degli elettroni dai donatori di elettroni agli accettori di elettroni. Alla fine, usando l'energia rilasciata durante il trasferimento di elettroni viene utilizzato per produrre ATP mediante ATP sintasi. Il processo che fosforila l'ADP in ATP usando l'energia della luce solare viene indicato come fotofosforilazione. Succede durante la fotosintesi. La fotofosforilazione avviene attraverso due modi principali; fotofosforilazione ciclica e fotofosforilazione non ciclica. La fosforilazione ossidativa si verifica nei mitocondri e la fotofosforilazione avviene nei cloroplasti. Questa è la differenza tra fosforilazione ossidativa e fotofosforilazione.
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Riferimento:
1. "Fotofosforilazione (ciclica e non ciclica)." Fotofosforilazione (ciclica e non ciclica) | Tutorvista.com. Accessed January 13, 2018. Disponibile qui
2. "Fosforilazione ossidativa | Biologia (articolo). "Khan Academy. Accessed January 13, 2018. Disponibile qui
Cortesia dell'immagine:
1. 'Catena di trasporto degli elettroni mitocondriale-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, 9 settembre 2007 (UTC) - Versione vettoriale di w: Immagine: Etc4.png di TimVickers, contenuto invariato., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. 'Membrana tiakidica 3' By Somepics - Opera propria, (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia
