Dallimi kryesor – Zinxhiri i transportit të elektroneve në mitokondri kundrejt kloroplasteve
Frymëmarrja qelizore dhe fotosinteza janë dy procese jashtëzakonisht të rëndësishme që ndihmojnë organizmat e gjallë në biosferë. Të dy proceset përfshijnë transportimin e elektroneve të cilat krijojnë një gradient elektronik. Kjo shkakton formimin e një gradienti protoni me të cilin energjia përdoret në sintetizimin e ATP me ndihmën e enzimës ATP sintaza. Zinxhiri i transportit të elektroneve (ETC), i cili zhvillohet në mitokondri quhet "fosforilim oksidativ", pasi procesi përdor energjinë kimike nga reaksionet redoks. Në të kundërt, në kloroplast ky proces quhet "fotofosforilim" pasi përdor energjinë e dritës. Ky është ndryshimi kryesor midis zinxhirit të transportit elektronik (ETC) në mitokondri dhe kloroplast.
Çfarë është zinxhiri i transportit të elektroneve në mitokondri?
Zinxhiri i transportit të elektroneve që ndodh në membranën e brendshme të mitokondrive njihet si fosforilim oksidativ ku elektronet transportohen nëpër membranën e brendshme të mitokondrive me përfshirjen e komplekseve të ndryshme. Kjo krijon një gradient protoni që shkakton sintezën e ATP. Njihet si fosforilimi oksidativ për shkak të burimit të energjisë: që janë reaksionet redoks që drejtojnë zinxhirin e transportit të elektroneve.
Zinxhiri i transportit të elektroneve përbëhet nga shumë proteina të ndryshme dhe molekula organike të cilat përfshijnë komplekse të ndryshme, përkatësisht kompleksin I, II, III, IV dhe kompleksin e sintazës ATP. Gjatë lëvizjes së elektroneve nëpër zinxhirin e transportit të elektroneve, ato lëvizin nga nivelet më të larta të energjisë në nivelet më të ulëta të energjisë. Gradienti elektronik i krijuar gjatë kësaj lëvizjeje nxjerr energji e cila përdoret në pompimin e joneve H+ nëpër membranën e brendshme nga matrica në hapësirën ndërmembranore. Kjo krijon një gradient proton. Elektronet që hyjnë në zinxhirin e transportit të elektroneve rrjedhin nga FADH2 dhe NADH. Këto sintetizohen gjatë fazave të mëparshme të frymëmarrjes qelizore, të cilat përfshijnë glikolizën dhe ciklin TCA.
Figura 01: Zinxhiri i transportit të elektroneve në mitokondri
Komplekset I, II dhe IV konsiderohen si pompa protonike. Të dy komplekset I dhe II kolektivisht kalojnë elektrone te një bartës elektroni i njohur si Ubiquinone i cili transferon elektronet në kompleksin III. Gjatë lëvizjes së elektroneve përmes kompleksit III, më shumë jone H+ shpërndahen nëpër membranën e brendshme në hapësirën ndërmembranore. Një tjetër bartës elektronik i lëvizshëm i njohur si Citokromi C merr elektronet të cilat më pas kalohen në kompleksin IV. Kjo shkakton transferimin përfundimtar të joneve H+ në hapësirën ndërmembranore. Elektronet më në fund pranohen nga oksigjeni i cili më pas përdoret për të formuar ujë. Gradienti i forcës lëvizëse të protonit drejtohet drejt kompleksit përfundimtar që është sintaza ATP që sintetizon ATP.
Çfarë është zinxhiri i transportit të elektroneve në kloroplaste?
Zinxhiri i transportit të elektroneve që ndodh brenda kloroplastit njihet zakonisht si fotofosforilim. Meqenëse burimi i energjisë është rrezet e diellit, fosforilimi i ADP në ATP njihet si fotofosforilim. Në këtë proces, energjia e dritës përdoret në krijimin e një elektroni dhurues me energji të lartë, i cili më pas rrjedh në një model të njëanshëm në një pranues elektroni me energji më të ulët. Lëvizja e elektroneve nga dhuruesi te marrësi quhet Zinxhiri i Transportit të Elektroneve. Fotofosforilimi mund të jetë me dy rrugë; fotofosforilimi ciklik dhe fotofosforilimi jociklik.
Figura 02: Zinxhiri i transportit të elektroneve në kloroplast
Fotofosforilimi ciklik ndodh kryesisht në membranën tilakoidale ku rrjedha e elektroneve nis nga një kompleks pigmenti i njohur si fotosistemi I. Kur rrezet e diellit bien mbi fotosistem; molekulat thithëse të dritës do të kapin dritën dhe do ta kalojnë atë në një molekulë të veçantë klorofili në fotosistem. Kjo çon në ngacmimin dhe përfundimisht lirimin e një elektroni me energji të lartë. Kjo energji kalohet nga një pranues elektroni në pranuesin tjetër të elektroneve në një gradient elektronik i cili më në fund pranohet nga një pranues elektroni me energji më të ulët. Lëvizja e elektroneve shkakton një forcë shtytëse protonike e cila përfshin pompimin e joneve H+ nëpër membrana. Përdoret në prodhimin e ATP. ATP sintaza përdoret si enzimë gjatë këtij procesi. Fotofosforilimi ciklik nuk prodhon oksigjen ose NADPH.
Në fotofosforilimin jociklik, ndodh përfshirja e dy fotosistemeve. Fillimisht, një molekulë uji lizohet për të prodhuar 2H+ + 1/2O2 + 2e– fotosistem II mban dy elektronet. Pigmentet e klorofilit të pranishëm në fotosistem thithin energjinë e dritës në formën e fotoneve dhe e transferojnë atë në një molekulë thelbësore. Dy elektrone nxiten nga fotosistemi i cili pranohet nga pranuesi primar i elektroneve. Ndryshe nga rruga ciklike, dy elektronet nuk do të kthehen në fotosistem. Deficiti i elektroneve në fotosistem do të sigurohet nga liza e një molekule tjetër uji. Elektronet nga fotosistemi II do të transferohen në fotosistemin I ku do të zhvillohet një proces i ngjashëm. Rrjedha e elektroneve nga një pranues në tjetrin do të krijojë një gradient elektronik i cili është një forcë lëvizëse protonike e cila përdoret në sintetizimin e ATP.
Cilat janë ngjashmëritë midis ETC në mitokondri dhe kloroplaste?
- ATP sintaza përdoret në ETC si nga mitokondria ashtu edhe nga kloroplasti.
- Në të dyja, 3 molekula ATP sintetizohen nga 2 protone.
Cili është ndryshimi midis zinxhirit të transportit të elektroneve në mitokondri dhe kloroplaste?
ETC në mitokondri vs ETC në kloroplaste |
|
| Zinxhiri i transportit të elektroneve që ndodh në membranën e brendshme të mitokondrive njihet si fosforilimi oksidativ ose zinxhiri i transportit të elektroneve në mitokondri. | Zinxhiri i transportit të elektroneve që ndodh brenda kloroplastit njihet si fotofosforilim ose Zinxhiri i Transportit të Elektroneve në Kloroplast. |
| Lloji i fosforilimit | |
| Fosforilimi oksidativ ndodh në ETC të Mitokondrive. | Foto-fosforilimi ndodh në ETC të kloroplasteve. |
| Burimi i energjisë | |
| Burimi i energjisë së ETP në mitokondri është energjia kimike që rrjedh nga reaksionet redoks.. | ETC në kloroplastet përdor energjinë e dritës. |
| Vendndodhja | |
| ETC në mitokondri ndodh në kristat e mitokondrive. | ETC në kloroplaste zhvillohet në membranën tilakoidale të kloroplastit. |
| Ko-enzimë | |
| NAD dhe FAD përfshijnë në ETC të mitokondrive. | NADP përfshin në ETC të kloroplasteve. |
| Gradienti i Protonit | |
| Gradienti i protonit vepron nga hapësira ndërmembranore deri në matricë gjatë ETC të mitokondrive. | Gradienti i protonit vepron nga hapësira tilakoid në stromën e kloroplastit gjatë ETC të kloroplasteve. |
| Pranuesi përfundimtar i elektroneve | |
| Oksigjeni është pranuesi përfundimtar i elektroneve të ETC në mitokondri. | Klorofili në fotofosforilimin ciklik dhe NADPH+ në fotofosforilimin jociklik janë pranuesit përfundimtarë të elektroneve në ETC në kloroplaste. |
Përmbledhje – Zinxhiri i transportit të elektroneve në mitokondri kundrejt kloroplasteve
Zinxhiri i transportit të elektroneve që ndodh në membranën tilakoide të kloroplastit njihet si foto-fosforilim pasi energjia e dritës përdoret për të drejtuar procesin. Në mitokondri, zinxhiri i transportit të elektroneve njihet si fosforilimi oksidativ ku elektronet nga NADH dhe FADH2 që rrjedhin nga glikoliza dhe cikli TCA konvertohen në ATP përmes një gradienti protoni. Ky është ndryshimi kryesor midis ETC në mitokondri dhe ETC në kloroplaste. Të dy proceset përdorin sintazën ATP gjatë sintezës së ATP.
Shkarko versionin PDF të zinxhirit të transportit elektronik në mitokondri kundër kloroplasteve
Mund të shkarkoni versionin PDF të këtij artikulli dhe ta përdorni për qëllime jashtë linje sipas shënimit të citimit. Ju lutemi shkarkoni versionin PDF këtu Dallimi midis ETC në Mitokondri dhe Kloroplast
