Perbezaan Utama – Fosforilasi oksidatif lwn Fotofosforilasi
Adenosine Tri-Phosphate (ATP) ialah faktor penting untuk kemandirian dan fungsi organisma hidup. ATP dikenali sebagai mata wang tenaga sejagat kehidupan. Pengeluaran ATP dalam sistem hidup berlaku dalam pelbagai cara. Fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi adalah dua mekanisme utama yang menghasilkan kebanyakan ATP selular dalam sistem hidup. Fosforilasi oksidatif menggunakan oksigen molekul semasa sintesis ATP, dan ia berlaku berhampiran membran mitokondria manakala fotofosforilasi menggunakan cahaya matahari sebagai sumber tenaga untuk pengeluaran ATP, dan ia berlaku dalam membran tilakoid kloroplas. Perbezaan utama antara fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi ialah pengeluaran ATP didorong oleh pemindahan elektron kepada oksigen dalam fosforilasi oksidatif manakala cahaya matahari memacu pengeluaran ATP dalam fotofosforilasi.
Apakah itu Fosforilasi Oksidatif?
Fosforilasi oksidatif ialah laluan metabolik yang menghasilkan ATP menggunakan enzim dengan kehadiran oksigen. Ia adalah peringkat akhir respirasi selular organisma aerobik. Terdapat dua proses utama fosforilasi oksidatif; rantai pengangkutan elektron dan kemiosmosis. Dalam rantaian pengangkutan elektron, ia memudahkan tindak balas redoks yang melibatkan banyak perantaraan redoks untuk memacu pergerakan elektron daripada penderma elektron kepada penerima elektron. Tenaga yang diperoleh daripada tindak balas redoks ini digunakan untuk menghasilkan ATP dalam kemiosmosis. Dalam konteks eukariota, fosforilasi oksidatif dijalankan dalam kompleks protein yang berbeza dalam membran dalaman mitokondria. Dalam konteks prokariot, enzim ini terdapat dalam ruang intermembran sel.
Protein yang terlibat dalam fosforilasi oksidatif dikaitkan antara satu sama lain. Dalam eukariota, lima kompleks protein utama digunakan semasa rantaian pengangkutan elektron. Penerima elektron terakhir fosforilasi oksidatif ialah oksigen. Ia menerima elektron dan berkurang untuk membentuk air. Oleh itu, oksigen harus ada untuk menghasilkan ATP melalui fosforilasi oksidatif.
Rajah 01: Fosforilasi Oksidatif
Tenaga yang dibebaskan semasa pengaliran elektron melalui rantai digunakan dalam pengangkutan proton merentasi membran dalam mitokondria. Tenaga potensi ini diarahkan kepada kompleks protein akhir iaitu ATP sintase untuk menghasilkan ATP. Pengeluaran ATP berlaku dalam kompleks sintase ATP. Ia memangkinkan penambahan kumpulan fosfat kepada ADP dan memudahkan pembentukan ATP. Pengeluaran ATP menggunakan tenaga yang dibebaskan semasa pemindahan elektron dikenali sebagai chemiosmosis.
Apakah itu Fotofosforilasi?
Dalam konteks fotosintesis, proses memfosforilasi ADP kepada ATP menggunakan tenaga cahaya matahari dirujuk sebagai fotofosforilasi. Dalam proses ini, cahaya matahari mengaktifkan molekul klorofil yang berbeza untuk mencipta penderma elektron tenaga tinggi yang akan diterima oleh penerima elektron tenaga rendah. Oleh itu, tenaga cahaya melibatkan penciptaan kedua-dua penderma elektron tenaga tinggi dan penerima elektron tenaga rendah. Hasil daripada kecerunan tenaga yang dicipta, elektron akan bergerak dari penderma ke penerima dalam cara kitaran dan bukan kitaran. Pergerakan elektron berlaku melalui rantai pengangkutan elektron.
Fotofosforilasi boleh dikategorikan kepada dua kumpulan; fotofosforilasi kitaran dan fotofosforilasi bukan kitaran. Fotofosforilasi kitaran berlaku di tempat khas kloroplas yang dikenali sebagai membran tilakoid. Fotofosforilasi kitaran tidak menghasilkan oksigen dan NADPH. Laluan kitaran ini memulakan pengaliran elektron ke kompleks pigmen klorofil yang dikenali sebagai fotosistem I. Dari sistem foto I elektron tenaga tinggi dirangsang. Oleh kerana ketidakstabilan elektron, ia akan diterima oleh penerima elektron yang berada pada tahap tenaga yang lebih rendah. Sebaik sahaja dimulakan, elektron akan bergerak dari satu penerima elektron ke seterusnya dalam rantai sambil mengepam ion H+ merentasi membran yang menghasilkan daya motif proton. Daya motif proton ini membawa kepada pembangunan kecerunan tenaga yang digunakan dalam penghasilan ATP daripada ADP menggunakan enzim ATP sintase semasa proses.
Rajah 02: Fotofosforilasi
Dalam fotofosforilasi bukan kitaran, ia melibatkan dua kompleks pigmen klorofil (fotosistem I dan fotosistem II). Ini berlaku di stroma. Dalam fotolisis air laluan ini, molekul berlaku dalam fotosistem II yang mengekalkan dua elektron yang diperoleh daripada tindak balas fotolisis dalam fotosistem pada mulanya. Tenaga cahaya melibatkan pengujaan elektron daripada fotosistem II yang mengalami tindak balas berantai dan akhirnya dipindahkan ke molekul teras yang terdapat dalam fotosistem II. Elektron akan bergerak dari satu penerima elektron ke seterusnya dalam kecerunan tenaga yang akhirnya akan diterima oleh molekul oksigen. Di laluan ini, kedua-dua oksigen dan NADPH dihasilkan.
Apakah Persamaan Antara Fosforilasi Oksidatif dan Fotofosforilasi?
- Kedua-dua proses penting dalam pemindahan tenaga dalam sistem hidup.
- Kedua-duanya terlibat dalam penggunaan perantaraan redoks.
- Dalam kedua-dua proses, penghasilan daya motif proton membawa kepada pemindahan ion H+ merentasi membran.
- Kecerunan tenaga yang dicipta oleh kedua-dua proses digunakan untuk menghasilkan ATP daripada ADP.
- Kedua-dua proses menggunakan enzim ATP sintase untuk membuat ATP.
Apakah Perbezaan Antara Fosforilasi Oksidatif dan Fotofosforilasi?
Fosforilasi Oksidatif lwn Fotofosforilasi |
|
| Oxidative Phosphorylation ialah proses yang menghasilkan ATP menggunakan enzim dan oksigen. Ia adalah peringkat terakhir pernafasan aerobik. | Fotofosforilasi ialah proses penghasilan ATP menggunakan cahaya matahari semasa fotosintesis. |
| Sumber Tenaga | |
| Molekul oksigen dan glukosa ialah sumber tenaga pemfosforilasi oksidatif. | Cahaya matahari ialah sumber tenaga fotofosforilasi. |
| Lokasi | |
| Pefosforilasi oksidatif berlaku dalam mitokondria | Fotofosforilasi berlaku dalam kloroplas |
| Kejadian | |
| Fosforilasi oksidatif berlaku semasa respirasi selular. | Fotofosforilasi berlaku semasa fotosintesis. |
| Penerima Elektron Akhir | |
| Oksigen ialah penerima elektron terakhir bagi fosforilasi oksidatif. | NADP+ ialah penerima elektron terakhir fotofosforilasi. |
Ringkasan – Fosforilasi oksidatif lwn Fotofosforilasi
Pengeluaran ATP dalam sistem hidup berlaku dalam pelbagai cara. Fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi adalah dua mekanisme utama yang menghasilkan kebanyakan ATP selular. Dalam eukariota, fosforilasi oksidatif dijalankan dalam kompleks protein yang berbeza dalam membran dalam mitokondria. Ia melibatkan banyak perantaraan redoks untuk memacu pergerakan elektron daripada penderma elektron kepada penerima elektron. Akhirnya, menggunakan tenaga yang dibebaskan semasa pemindahan elektron digunakan untuk menghasilkan ATP oleh ATP sintase. Proses yang memfosforilasi ADP kepada ATP menggunakan tenaga cahaya matahari dirujuk sebagai fotofosforilasi. Ia berlaku semasa fotosintesis. Fotofosforilasi berlaku melalui dua cara utama; fotofosforilasi kitaran dan fotofosforilasi bukan kitaran. Fosforilasi oksidatif berlaku dalam mitokondria dan fotofosforilasi berlaku dalam kloroplas. Ini ialah perbezaan antara fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi.
Muat turun PDF Oxidative phosphorylation vs Photophosphorylation
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 fotofosforilasi Oksidatif dan fotofosforilasi
