Հիմնական տարբերություն – Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում ընդդեմ ֆոտոֆոսֆորիլացման
Ադենոզին տրի-ֆոսֆատը (ATP) կարևոր գործոն է կենդանի օրգանիզմների գոյատևման և գործունեության համար: ATP-ն հայտնի է որպես կյանքի ունիվերսալ էներգիայի արժույթ: ATP-ի արտադրությունը կենդանի համակարգում տեղի է ունենում բազմաթիվ ձևերով: Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը և ֆոտոֆոսֆորիլացումը երկու հիմնական մեխանիզմներ են, որոնք արտադրում են բջջային ATP-ի մեծ մասը կենդանի համակարգում: Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը օգտագործում է մոլեկուլային թթվածին ATP-ի սինթեզի ժամանակ, և այն տեղի է ունենում միտոքոնդրիայի թաղանթների մոտ, մինչդեռ ֆոտոֆոսֆորիլացումը օգտագործում է արևի լույսը որպես էներգիայի աղբյուր ATP-ի արտադրության համար, և այն տեղի է ունենում քլորոպլաստի թիլաոիդ թաղանթում:Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացիայի և ֆոտոֆոսֆորիլացման միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ATP արտադրությունը պայմանավորված է էլեկտրոնների տեղափոխմամբ թթվածին օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման մեջ, մինչդեռ արևի լույսը խթանում է ATP-ի արտադրությունը ֆոտոֆոսֆորիլացման մեջ:
Ի՞նչ է օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը:
Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը նյութափոխանակության ուղին է, որն արտադրում է ATP՝ օգտագործելով թթվածնի առկայությամբ ֆերմենտներ: Դա աերոբ օրգանիզմների բջջային շնչառության վերջին փուլն է։ Գոյություն ունեն օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման երկու հիմնական գործընթաց. էլեկտրոնների տեղափոխման շղթա և քիմիոսմոզ: Էլեկտրոնների փոխադրման շղթայում այն հեշտացնում է ռեդոքս ռեակցիաները, որոնք ներառում են բազմաթիվ ռեդոքս միջանկյալներ՝ էլեկտրոնների շարժումը էլեկտրոնների դոնորներից դեպի էլեկտրոն ընդունողներ: Այս ռեդոքս ռեակցիաներից ստացված էներգիան օգտագործվում է քիմիոսմոզում ATP արտադրելու համար: Էուկարիոտների համատեքստում օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումն իրականացվում է միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթում գտնվող տարբեր սպիտակուցային համալիրներում։Պրոկարիոտների համատեքստում այս ֆերմենտները առկա են բջջի միջմեմբրանային տարածությունում:
Սպիտակուցները, որոնք մասնակցում են օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացմանը, կապված են միմյանց հետ: Էուկարիոտներում հինգ հիմնական սպիտակուցային համալիրներ օգտագործվում են էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի ընթացքում: Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման վերջնական էլեկտրոն ընդունողը թթվածինն է: Այն ընդունում է էլեկտրոն և նվազեցնում է ջուրը: Հետևաբար, թթվածինը պետք է առկա լինի օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման միջոցով ATP արտադրելու համար:
Նկար 01. Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում
Էներգիան, որն ազատվում է շղթայով էլեկտրոնների հոսքի ժամանակ, օգտագործվում է պրոտոնների տեղափոխման համար միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթով: Այս պոտենցիալ էներգիան ուղղվում է դեպի վերջնական սպիտակուցային համալիր, որը հանդիսանում է ATP սինթազա՝ ATP արտադրելու համար:ATP արտադրությունը տեղի է ունենում ATP synthase համալիրում: Այն կատալիզացնում է ֆոսֆատային խմբի ավելացումը ADP-ին և հեշտացնում է ATP-ի ձևավորումը: Էլեկտրոնների փոխանցման ժամանակ թողարկված էներգիայի միջոցով ATP արտադրությունը հայտնի է որպես քիմիոսմոզ:
Ի՞նչ է ֆոտոֆոսֆորիլացումը:
Ֆոտոսինթեզի համատեքստում այն գործընթացը, որը ֆոսֆորիլացնում է ADP-ն դեպի ATP՝ օգտագործելով արևի լույսի էներգիան, կոչվում է ֆոտոֆոսֆորիլացում: Այս գործընթացում արևի լույսը ակտիվացնում է քլորոֆիլի տարբեր մոլեկուլներ՝ ստեղծելով բարձր էներգիայի էլեկտրոնի դոնոր, որը կընդունվի ցածր էներգիայի էլեկտրոն ընդունողի կողմից: Հետևաբար, լույսի էներգիան ներառում է ինչպես բարձր էներգիայի էլեկտրոնների դոնորի, այնպես էլ ցածր էներգիայի էլեկտրոն ընդունողի ստեղծում: Ստեղծված էներգիայի գրադիենտի արդյունքում էլեկտրոնները կտեղափոխվեն դոնորից ընդունող՝ ցիկլային և ոչ ցիկլային եղանակներով: Էլեկտրոնների շարժումը տեղի է ունենում էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի միջով։
Ֆոտոֆոսֆորիլացումը կարելի է դասակարգել երկու խմբի. ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում և ոչ ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում:Ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում քլորոպլաստի հատուկ տեղում, որը հայտնի է որպես թիլաոիդ թաղանթ: Ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացումը չի արտադրում թթվածին և NADPH: Այս ցիկլային ուղին սկսում է էլեկտրոնների հոսքը դեպի քլորոֆիլային պիգմենտային համալիր, որը հայտնի է որպես ֆոտոհամակարգ I: Ֆոտոսհամակարգից բարձր էներգիայի էլեկտրոնը խթանվում է: Էլեկտրոնի անկայունության պատճառով այն կընդունվի ավելի ցածր էներգիայի մակարդակներում գտնվող էլեկտրոն ընդունողի կողմից: Գործարկվելուց հետո էլեկտրոնները շղթայով կտեղափոխվեն մի էլեկտրոն ընդունիչից մյուսը՝ միաժամանակ մղելով H+ իոնները մեմբրանի վրայով, որն առաջացնում է պրոտոնային շարժիչ ուժ: Այս պրոտոնային շարժիչ ուժը հանգեցնում է էներգիայի գրադիենտի զարգացմանը, որն օգտագործվում է ATP-ի արտադրության մեջ ADP-ից՝ օգտագործելով ATP սինթազ ֆերմենտը գործընթացի ընթացքում:
Նկար 02. Ֆոտոֆոսֆորիլացում
Ոչ ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացման ժամանակ այն ներառում է երկու քլորոֆիլ պիգմենտային համալիրներ (ֆոտոհամակարգ I և ֆոտոհամակարգ II): Սա տեղի է ունենում ստրոմայում: Ջրի ֆոտոլիզի այս ճանապարհով մոլեկուլը տեղի է ունենում II ֆոտոհամակարգում, որը պահպանում է երկու էլեկտրոն, որոնք ստացվել են ֆոտոհամակարգում սկզբնական շրջանում ֆոտոլիզի ռեակցիայից: Լույսի էներգիան ներառում է էլեկտրոնի գրգռում II ֆոտոհամակարգից, որը ենթարկվում է շղթայական ռեակցիայի և վերջապես փոխանցվում է II ֆոտոհամակարգում առկա առանցքային մոլեկուլին: Էլեկտրոնը կտեղափոխվի մի էլեկտրոն ընդունիչից մյուսը էներգիայի գրադիենտով, որը վերջնականապես կընդունվի թթվածնի մոլեկուլի կողմից: Այստեղ այս ճանապարհով արտադրվում են և՛ թթվածին, և՛ NADPH:
Որո՞նք են նմանությունները օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման և ֆոտոֆոսֆորիլացման միջև:
- Երկու գործընթացներն էլ կարևոր են կենդանի համակարգում էներգիայի փոխանցման համար:
- Երկուսն էլ ներգրավված են ռեդոքս միջանկյալ նյութերի օգտագործման մեջ:
- Երկու գործընթացներում էլ պրոտոնային շարժիչ ուժի արտադրությունը հանգեցնում է H+ իոնների տեղափոխմանը թաղանթով:
- Երկու գործընթացների արդյունքում ստեղծված էներգիայի գրադիենտն օգտագործվում է ATP-ից ATP արտադրելու համար:
- Երկու գործընթացներն էլ օգտագործում են ATP սինթազա ֆերմենտը ATP պատրաստելու համար:
Ո՞րն է տարբերությունը օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման և ֆոտոֆոսֆորիլացման միջև:
Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում ընդդեմ ֆոտոֆոսֆորիլացման |
|
| Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումն այն գործընթացն է, որն արտադրում է ATP ֆերմենտների և թթվածնի միջոցով: Դա աերոբիկ շնչառության վերջին փուլն է։ | Ֆոտոֆոսֆորիլացումը ATP-ի արտադրության գործընթացն է՝ օգտագործելով արևի լույսը ֆոտոսինթեզի ընթացքում: |
| Էներգիայի աղբյուր | |
| Մոլեկուլային թթվածինը և գլյուկոզան օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման էներգիայի աղբյուրներն են: | Արևի լույսը ֆոտոֆոսֆորիլացման էներգիայի աղբյուր է։ |
| Գտնվելու վայրը | |
| Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում տեղի է ունենում միտոքոնդրիայում | ֆոտոֆոսֆորիլացում տեղի է ունենում քլորոպլաստում |
| Դեպք | |
| Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում տեղի է ունենում բջջային շնչառության ժամանակ: | Ֆոտոֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում ֆոտոսինթեզի ժամանակ: |
| Վերջնական էլեկտրոնի ընդունիչ | |
| Թթվածինը օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման վերջնական էլեկտրոն ընդունողն է: | NADP+-ը ֆոտոֆոսֆորիլացման վերջնական էլեկտրոն ընդունողն է: |
Ամփոփում – Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում ընդդեմ ֆոտոֆոսֆորիլացման
Կենդանի համակարգում ATP-ի արտադրությունը տեղի է ունենում բազմաթիվ ձևերով: Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը և ֆոտոֆոսֆորիլացումը երկու հիմնական մեխանիզմներ են, որոնք արտադրում են բջջային ATP-ի մեծ մասը: Էուկարիոտներում օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումն իրականացվում է տարբեր սպիտակուցային համալիրներում՝ միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթում։ Այն ներառում է բազմաթիվ ռեդոքս միջանկյալներ՝ էլեկտրոնների շարժումը էլեկտրոն դոնորներից դեպի էլեկտրոն ընդունողներ մղելու համար: Վերջապես, օգտագործելով էլեկտրոնների փոխանցման ընթացքում արձակված էներգիան, օգտագործվում է ATP արտադրելու համար ATP սինթազով: Գործընթացը, որը ֆոսֆորիլացնում է ADP-ն ATP-ին՝ օգտագործելով արևի լույսի էներգիան, կոչվում է ֆոտոֆոսֆորիլացում: Դա տեղի է ունենում ֆոտոսինթեզի ժամանակ։ Ֆոտոֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում երկու հիմնական եղանակով. ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում և ոչ ցիկլային ֆոտոֆոսֆորիլացում: Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում միտոքոնդրիումներում, իսկ ֆոտոֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում քլորոպլաստներում:Սա է տարբերությունը օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման և ֆոտոֆոսֆորիլացման միջև:
Ներբեռնեք PDF օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում ընդդեմ ֆոտոֆոսֆորիլացման
Դուք կարող եք ներբեռնել այս հոդվածի PDF տարբերակը և օգտագործել այն անցանց նպատակներով՝ ըստ մեջբերումների: Խնդրում ենք ներբեռնել PDF տարբերակը այստեղ Օքսիդատիվ ֆոտոֆոսֆորիլացման և ֆոտոֆոսֆորիլացման միջև տարբերությունը
