Perbezaan Utama – Rantaian Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria lwn Kloroplas
Respirasi sel dan fotosintesis ialah dua proses yang sangat penting yang membantu organisma hidup dalam biosfera. Kedua-dua proses melibatkan pengangkutan elektron yang menghasilkan kecerunan elektron. Ini menyebabkan pembentukan kecerunan proton yang mana tenaga digunakan dalam mensintesis ATP dengan bantuan enzim ATP sintase. Rantai pengangkutan elektron (ETC), yang berlaku dalam mitokondria dipanggil 'fosforilasi oksidatif,' kerana proses itu menggunakan tenaga kimia daripada tindak balas redoks. Sebaliknya, dalam kloroplas proses ini dipanggil 'foto-fosforilasi' kerana ia menggunakan tenaga cahaya. Ini ialah perbezaan utama antara Rantaian Pengangkutan Elektron (ETC) dalam Mitokondria dan Kloroplas.
Apakah Rantai Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria?
Rantai pengangkutan elektron yang berlaku dalam membran dalam mitokondria dikenali sebagai fosforilasi oksidatif di mana elektron diangkut merentasi membran dalam mitokondria dengan penglibatan kompleks yang berbeza. Ini mewujudkan kecerunan proton yang menyebabkan sintesis ATP. Ia dikenali sebagai fosforilasi oksidatif kerana sumber tenaga: iaitu tindak balas redoks yang memacu rantai pengangkutan elektron.
Rantai pengangkutan elektron terdiri daripada banyak protein dan molekul organik yang berbeza yang merangkumi kompleks yang berbeza iaitu kompleks I, II, III, IV dan ATP sintase. Semasa pergerakan elektron melalui rantaian pengangkutan elektron, mereka bergerak dari tahap tenaga yang lebih tinggi ke tahap tenaga yang lebih rendah. Kecerunan elektron yang dicipta semasa pergerakan ini memperoleh tenaga yang digunakan dalam mengepam ion H+ merentasi membran dalam daripada matriks ke dalam ruang antara membran. Ini mewujudkan kecerunan proton. Elektron yang memasuki rantai pengangkutan elektron diperoleh daripada FADH2 dan NADH. Ini disintesis semasa peringkat pernafasan selular yang lebih awal termasuk glikolisis dan kitaran TCA.
Rajah 01: Rantaian Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria
Kompleks I, II dan IV dianggap sebagai pam proton. Kedua-dua kompleks I dan II secara kolektif menghantar elektron kepada pembawa elektron yang dikenali sebagai Ubiquinone yang memindahkan elektron ke kompleks III. Semasa pergerakan elektron melalui kompleks III, lebih banyak ion H+ dihantar merentasi membran dalam ke ruang antara membran. Satu lagi pembawa elektron mudah alih yang dikenali sebagai Cytochrome C menerima elektron yang kemudiannya dihantar ke kompleks IV. Ini menyebabkan pemindahan terakhir ion H+ ke dalam ruang antara membran. Elektron akhirnya diterima oleh oksigen yang kemudiannya digunakan untuk membentuk air. Kecerunan daya motif proton diarahkan ke kompleks akhir iaitu ATP sintase yang mensintesis ATP.
Apakah Rantai Pengangkutan Elektron dalam Kloroplas?
Rantai pengangkutan elektron yang berlaku di dalam kloroplas biasanya dikenali sebagai fotofosforilasi. Oleh kerana sumber tenaga adalah cahaya matahari, fosforilasi ADP kepada ATP dikenali sebagai fotofosforilasi. Dalam proses ini, tenaga cahaya digunakan dalam penciptaan elektron penderma tenaga tinggi yang kemudiannya mengalir dalam corak satu arah kepada penerima elektron tenaga yang lebih rendah. Pergerakan elektron daripada penderma kepada penerima disebut sebagai Rantai Pengangkutan Elektron. Fotofosforilasi boleh terdiri daripada dua laluan; fotofosforilasi kitaran dan fotofosforilasi bukan kitaran.
Rajah 02: Rantaian Pengangkutan Elektron dalam Kloroplas
Fotofosforilasi kitaran berlaku pada asasnya pada membran tilakoid di mana aliran elektron dimulakan daripada kompleks pigmen yang dikenali sebagai fotosistem I. Apabila cahaya matahari jatuh pada fotosistem; molekul penyerap cahaya akan menangkap cahaya dan menghantarnya ke molekul klorofil khas dalam fotosistem. Ini membawa kepada pengujaan dan akhirnya pembebasan elektron tenaga tinggi. Tenaga ini dihantar dari satu penerima elektron ke penerima elektron seterusnya dalam kecerunan elektron yang akhirnya diterima oleh penerima elektron tenaga yang lebih rendah. Pergerakan elektron mendorong daya motif proton yang melibatkan pengepaman ion H+ merentasi membran. Ini digunakan dalam pengeluaran ATP. ATP sintase digunakan sebagai enzim semasa proses ini. Fotofosforilasi kitaran tidak menghasilkan oksigen atau NADPH.
Dalam fotofosforilasi bukan siklik, penglibatan dua sistem foto berlaku. Pada mulanya, molekul air dilisis untuk menghasilkan 2H+ + 1/2O2 + 2e– Sistem foto II menyimpan dua elektron. Pigmen klorofil yang terdapat dalam fotosistem menyerap tenaga cahaya dalam bentuk foton dan memindahkannya ke molekul teras. Dua elektron dirangsang daripada sistem foto yang diterima oleh penerima elektron primer. Tidak seperti laluan kitaran, dua elektron tidak akan kembali ke fotosistem. Defisit elektron dalam fotosistem akan disediakan oleh lisis molekul air yang lain. Elektron dari fotosistem II akan dipindahkan ke fotosistem I di mana proses yang serupa akan berlaku. Aliran elektron dari satu penerima ke penerima seterusnya akan menghasilkan kecerunan elektron yang merupakan daya motif proton yang digunakan dalam mensintesis ATP.
Apakah Persamaan Antara ETC dalam Mitokondria dan Kloroplas?
- ATP sintase digunakan dalam ETC oleh kedua-dua mitokondria dan kloroplas.
- Dalam kedua-duanya, 3 molekul ATP disintesis oleh 2 proton.
Apakah Perbezaan Antara Rantaian Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria dan Kloroplas?
ETC dalam Mitokondria lwn ETC dalam Kloroplas |
|
| Rantai pengangkutan elektron yang berlaku dalam membran dalam mitokondria dikenali sebagai fosforilasi oksidatif atau Rantai Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria. | Rantai pengangkutan elektron yang berlaku di dalam kloroplas dikenali sebagai fotofosforilasi atau Rantai Pengangkutan Elektron dalam Kloroplas. |
| Jenis Fosforilasi | |
| Fosforilasi oksidatif berlaku dalam DLL Mitokondria. | Fosforilasi foto berlaku dalam DLL kloroplas. |
| Sumber tenaga | |
| Sumber tenaga ETP dalam mitokondria ialah tenaga kimia yang diperoleh daripada tindak balas redoks.. | ETC dalam kloroplas menggunakan tenaga cahaya. |
| Lokasi | |
| ETC dalam mitokondria berlaku dalam krista mitokondria. | ETC dalam kloroplas berlaku dalam membran tilakoid kloroplas. |
| Ko-enzim | |
| NAD dan FAD terlibat dalam DLL mitokondria. | NADP terlibat dalam DLL bagi kloroplas. |
| Kecerunan Proton | |
| Kecerunan Proton bertindak dari ruang antara membran sehingga ke matriks semasa ETC mitokondria. | Kecerunan proton bertindak dari ruang tilakoid ke stroma kloroplas semasa ETC kloroplas. |
| Penerima Elektron Akhir | |
| Oksigen ialah penerima elektron terakhir ETC dalam mitokondria. | Klorofil dalam fotofosforilasi kitaran dan NADPH+ dalam fotofosforilasi bukan kitaran ialah penerima elektron terakhir dalam ETC dalam kloroplas. |
Ringkasan – Rantaian Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria lwn Kloroplas
Rantai pengangkutan elektron yang berlaku dalam membran tilakoid kloroplas dikenali sebagai foto-fosforilasi kerana tenaga cahaya digunakan untuk memacu proses tersebut. Dalam mitokondria, rantai pengangkutan elektron dikenali sebagai fosforilasi oksidatif di mana elektron daripada NADH dan FADH2 yang diperoleh daripada glikolisis dan kitaran TCA ditukarkan kepada ATP melalui kecerunan proton. Ini adalah perbezaan utama antara ETC dalam mitokondria dan ETC dalam kloroplas. Kedua-dua proses menggunakan ATP sintase semasa sintesis ATP.
Muat turun Versi PDF Rantai Pengangkutan Elektron dalam Mitokondria lwn Kloroplas
Anda boleh memuat turun versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan luar talian seperti dalam nota petikan. Sila muat turun versi PDF di sini Perbezaan Antara ETC dalam Mitokondria dan Kloroplas
