Միտոքոնդրիումներում և քլորոպլաստում քիմիոսմոզի հիմնական տարբերությունն այն է, որ միտոքոնդրիալ քիմիոսմոզում էներգիայի աղբյուրը սննդի մոլեկուլներն են, մինչդեռ քլորոպլաստում քիմիոսմոզի էներգիայի աղբյուրը ստացվում է լույսի աղբյուրով:
Քիմիոսմոզը իոնների շարժումն է կենսաբանական կիսաթափանցիկ թաղանթի մի կողմից մյուսը էլեկտրաքիմիական գրադիենտով: Գրադիենտը թույլ է տալիս իոններին պասիվ անցնել թաղանթում ներկառուցված սպիտակուցների օգնությամբ։ Սա օգնում է իոններին ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից տեղափոխվել ավելի ցածր կոնցենտրացիայի տարածք: Այս գործընթացը նման է osmosis-ին, սակայն այն ներառում է իոններ, որոնք շարժվում են մեմբրաններով գրադիենտով:
Ի՞նչ է քիմիոսմոզը միտոքոնդրիայում:
Քիմիոսմոզը միտոքոնդրիայում դա պրոտոնների մղումն է միտոքոնդրիայի թաղանթների հատուկ ալիքներով ներքին թաղանթից դեպի արտաքին թաղանթ: Այս գործընթացի ընթացքում էլեկտրոնակիրները՝ NADH-ը և FADH-ը, էլեկտրոններ են նվիրաբերում էլեկտրոնների փոխադրման շղթային: Այս էլեկտրոնները կոնֆորմացիոն փոփոխություններ են կատարում սպիտակուցներում, որպեսզի նրանք մղեն H+ իոնները ընտրովի թափանցելի թաղանթով: H+ իոնների անհավասար բաշխումը մեմբրանի վրա առաջացնում է կոնցենտրացիայի և էլեկտրաքիմիական գրադիենտի տարբերություն։ Հետևաբար, դրական լիցքավորված ջրածնի իոնները շարժվում և կուտակվում են մեմբրանի մի կողմում: Շատ իոններ շարժվում են ֆոսֆոլիպիդային թաղանթների ոչ բևեռային շրջաններով՝ իոնային ալիքների օգնությամբ։ Սա հանգեցնում է նրան, որ մատրիցում գտնվող ջրածնի իոնները անցնում են ներքին միտոքոնդրիալ թաղանթով ATP սինթազ կոչվող մեմբրանի սպիտակուցի օգնությամբ: Այս սպիտակուցը օգտագործում է ջրածնի իոնային գրադիենտի պոտենցիալ էներգիան՝ ADP-ին ֆոսֆատ ավելացնելու համար՝ ձևավորելով ATP:
Նկար 01. Քիմիոսմոզ միտոքոնդրիայում
Քիմիոսմոզը առաջացնում է ATP-ի մեծ մասը գլյուկոզայի աերոբ կատաբոլիզմի ժամանակ: ATP-ի արտադրությունը միտոքոնդրիում, օգտագործելով քիմիոսմոզը, հայտնի է որպես օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում: Այս գործընթացի վերջում էլեկտրոնները օգնում են թթվածնի մոլեկուլները վերածել թթվածնի իոնների: Թթվածնի վրա ավելորդ էլեկտրոնները փոխազդում են H+ իոնների հետ՝ առաջացնելով ջուր։
Ի՞նչ է քիմիոսմոզը քլորոպլաստում:
Քլորոպլաստներում քիմիոսմոզը պրոտոնների շարժումն է բույսերում ATP-ի արտադրության համար: Քլորոպլաստում քիմիոսմոզը տեղի է ունենում թիլաոիդում։ Thylakoid-ը հավաքում է լույս և ծառայում է որպես լուսային ռեակցիաների տեղակայում ֆոտոսինթեզի ընթացքում: Լույսի ռեակցիաները քիմիոսմոզով առաջացնում են ATP:Ֆոտոսհամակարգ II-ի ալեհավաքային համալիրն ընդունում է ֆոտոնները արևի լույսի ներքո: Սա գրգռում է էլեկտրոնները դեպի ավելի բարձր էներգիայի մակարդակ: Այնուհետև էլեկտրոնները տեղափոխվում են ներքև էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջով՝ պրոտոնները ակտիվորեն մղելով թիլաոիդի մեմբրանի միջով դեպի թիլաոիդի լույս:
Նկար 02. Քիմիոսմոզ քլորոպլաստում
ATP սինթազ ֆերմենտի օգնությամբ պրոտոնները հոսում են էլեկտրաքիմիական գրադիենտով: Սա առաջացնում է ATP ADP-ի ֆոսֆորիլացման միջոցով ATP-ի: Լույսի առաջին ռեակցիայի այս էլեկտրոնները հասնում են I ֆոտոհամակարգին, այնուհետև լույսի էներգիայի միջոցով հասնում են ավելի բարձր էներգիայի մակարդակի և ստացվում են էլեկտրոնների ընդունիչի կողմից: Սա նվազեցնում է NADP+-ը մինչև NADPH: Ջրի օքսիդացումը, որը տրոհվում է պրոտոնների և թթվածնի, փոխարինում է II ֆոտոհամակարգից կորցրած էլեկտրոններին:Թթվածնի մեկ մոլեկուլ առաջացնելու համար I և II ֆոտոհամակարգերը կլանում են առնվազն տասը ֆոտոն։ Այստեղ չորս էլեկտրոններ շարժվում են ֆոտոհամակարգերի միջով և առաջացնում երկու NAPDH մոլեկուլ:
Որո՞նք են նմանությունները միտոքոնդրիայում և քլորոպլաստում քիմիոսմոզի միջև:
- Քիմիոսմոզը միտոքոնդրիումներում և քլորոպլաստներում ունեն նույն տեսությունը՝ իոնները կիսաթափանցելի թաղանթով տեղափոխել էլեկտրաքիմիական գրադիենտով ներքև:
- Երկուսն էլ օգտագործում են էներգիայի բարձր աղբյուրներ քիմիոսմոզի գործընթացի համար:
- Ջրածնի իոնները կամ պրոտոնները ցրվում են թաղանթների միջով:
- Երկուսն էլ առաջացնում են ATP:
- Ավելին, երկուսն էլ օգտագործում են թաղանթային սպիտակուցներ և ֆերմենտ ATP սինթազա:
Ո՞րն է տարբերությունը միտոքոնդրիայում և քլորոպլաստում քիմիոսմոզի միջև:
Միտոքոնդրիալ քիմիոսմոզում էներգիայի աղբյուրը սննդի մոլեկուլներն են, մինչդեռ քլորոպլաստում քիմիոսմոզի էներգիայի աղբյուրը արևի լույսն է:Այսպիսով, սա հիմնական տարբերությունն է միտոքոնդրիայում և քլորոպլաստում քիմիոսմոզի միջև: Ավելին, միտոքոնդրիում քիմիոսմոզը տեղի է ունենում ներքին միտոքոնդրիալ մեմբրանի միջով, մինչդեռ քլորոպլաստում քիմիոսմոզը տեղի է ունենում թիլաոիդ լույսում: Բացի այդ, միտոքոնդրիում ATP-ն առաջանում է միտոքոնդրիումի մատրիցայում, մինչդեռ քլորոպլաստում ATP-ն առաջանում է թիլաոիդից դուրս:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է միտոքոնդրիումներում քիմիոսմոզի և քլորոպլաստների միջև տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Քիմիոսմոզ միտոքոնդրիայում ընդդեմ քլորոպլաստ
Քիմիոսմոզը իոնների շարժումն է կենսաբանական կիսաթափանցելի թաղանթի մի կողմից մյուսը էլեկտրաքիմիական գրադիենտով: Միտոքոնդրիում քիմիոսմոզը պրոտոնների մղումն է միտոքոնդրիայի թաղանթների հատուկ ուղիներով ներքին թաղանթից դեպի արտաքին թաղանթ: Քլորոպլաստներում քիմիոսմոզը պրոտոնների շարժումն է բույսերում ATP-ի արտադրության համար:Քլորոպլաստում քիմոսմոզը տեղի է ունենում թիլաոիդում։ Երկու գործընթացներն էլ ներառում են էներգիայի օգտագործմամբ ATP-ի արտադրություն: Միտոքոնդրիում էներգիայի աղբյուրը սննդի մոլեկուլների նյութափոխանակության ժամանակ ռեդոքս ռեակցիայից է, մինչդեռ քլորոպլաստում էներգիայի աղբյուրը լույսն է: Այսպիսով, սա ամփոփում է միտոքոնդրիայում և քլորոպլաստում քիմիոսմոզի միջև եղած տարբերությունը:
