Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình hóa trị trong ti thể và lục lạp là trong quá trình hóa trị ti thể, nguồn năng lượng là các phân tử thức ăn, trong khi nguồn năng lượng cho quá trình hóa trị trong lục lạp được nhận bởi một nguồn sáng.
Chemiosmosis là sự di chuyển của các ion từ một bên của màng bán thấm sinh học sang một bên khác trên một gradient điện hóa. Gradient cho phép các ion di chuyển thụ động với sự trợ giúp của các protein nhúng trong màng. Điều này giúp các ion di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn. Quá trình này tương tự như thẩm thấu, nhưng nó liên quan đến các ion di chuyển qua màng thông qua một gradient.
Chemiosmosis trong ty thể là gì?
Chemiosmosis trong ti thể là sự bơm proton qua các kênh đặc biệt trong màng của ti thể từ màng trong ra màng ngoài. Trong quá trình này, các chất mang điện tử, NADH và FADH, tặng các điện tử cho chuỗi vận chuyển điện tử. Các điện tử này tạo ra những thay đổi cấu trúc trong protein để chúng bơm các ion H + qua một màng thấm có chọn lọc. Sự phân bố không đều của ion H + qua màng gây ra sự khác biệt về nồng độ và gradien điện hóa. Do đó, các ion hydro tích điện dương di chuyển và tập hợp lại ở một phía của màng. Nhiều ion di chuyển qua các vùng không phân cực của màng phospholipid với sự hỗ trợ của các kênh ion. Điều này làm cho các ion hydro trong chất nền đi qua màng bên trong ty thể với sự trợ giúp của một protein màng gọi là ATP synthase. Protein này sử dụng thế năng trong gradient ion hydro để thêm một photphat vào ADP, tạo thành ATP.
Hình 01: Chemiosmosis trong ty thể
Chemiosmosis tạo ra phần lớn ATP trong quá trình dị hóa glucose hiếu khí. Việc sản xuất ATP trong ty thể bằng cách sử dụng quá trình chemiosmosis được gọi là quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Vào cuối quá trình này, các điện tử giúp khử các phân tử oxy thành các ion oxy. Các electron thừa trên oxy tương tác với ion H + để tạo thành nước.
Chemiosmosis trong lục lạp là gì?
Chemiosmosis trong lục lạp là sự di chuyển của các proton để sản xuất ATP trong thực vật. Trong lục lạp, quá trình chemiosmosis diễn ra trong thylakoid. Thylakoid thu nhận ánh sáng và là vị trí cho các phản ứng ánh sáng trong quá trình quang hợp. Các phản ứng ánh sáng tạo ra ATP bằng cách chemiosmosis. Tổ hợp ăng-ten của hệ thống quang II nhận các photon trong ánh sáng mặt trời. Điều này kích thích các electron lên mức năng lượng cao hơn. Các điện tử sau đó vận chuyển xuống thông qua chuỗi vận chuyển điện tử, bơm proton tích cực qua màng thylakoid vào lòng của thylakoid.
Hình 02: Chemiosmosis trong lục lạp
Với sự trợ giúp của enzym ATP synthase, các proton chảy xuống một gradient điện hóa. Điều này tạo ra ATP bằng cách phosphoryl hóa ADP thành ATP. Các điện tử này từ phản ứng ánh sáng đầu tiên đến quang hệ I và sau đó đạt mức năng lượng cao hơn bằng năng lượng ánh sáng và được nhận bởi một chất nhận điện tử. Điều này làm giảm NADP + thành NADPH. Quá trình oxy hóa của nước, phân tách thành proton và oxy, thay thế các điện tử bị mất khỏi quang hệ II. Để tạo ra một phân tử oxy, hệ thống quang điện I và II hấp thụ ít nhất mười photon. Tại đây, bốn điện tử di chuyển qua các hệ thống quang học và tạo ra hai phân tử NAPDH.
Sự khác nhau giữa Chemiosmosis trong Ti thể và Lục lạp là gì?
- Nguyên phân trong ti thể và lục lạp có cùng lý thuyết - di chuyển các ion qua màng bán thấm xuống một gradient điện hóa.
- Cả hai đều sử dụng nguồn năng lượng cao cho quá trình chemiosmosis.
- Các ion hoặc proton hydro khuếch tán qua màng.
- Cả hai đều tạo ra ATP.
- Hơn nữa, cả hai đều sử dụng protein màng và enzym tổng hợp ATP.
Sự khác biệt giữa quá trình Chemiosmosis trong Ti thể và Lục lạp là gì?
Trong quá trình hóa trị ti thể, nguồn năng lượng là các phân tử thức ăn, trong khi nguồn năng lượng cho quá trình hóa trị trong lục lạp là ánh sáng mặt trời. Do đó, đây là điểm khác biệt chính giữa quá trình hóa chất trong ti thể và lục lạp. Hơn nữa, trong ti thể, quá trình chemiosmosis xảy ra qua màng trong của ti thể trong khi ở lục lạp, quá trình chemiosmosis diễn ra trong lòng thylakoid. Ngoài ra, trong ti thể, ATP được tạo ra trong chất nền của ti thể, trong khi ở lục lạp, ATP được tạo ra bên ngoài thylakoid.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa quá trình phân bào trong ti thể và lục lạp ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Chemiosmosis trong Ti thể và Lục lạp
Chemiosmosis là sự di chuyển của các ion từ một bên của màng bán thấm sinh học sang một bên khác trên một gradient điện hóa. Chemiosmosis trong ti thể là sự bơm proton qua các kênh đặc biệt trong màng của ti thể từ màng trong ra màng ngoài. Chemiosmosis trong lục lạp là sự di chuyển của các proton để sản xuất ATP trong thực vật. Trong lục lạp, quá trình chemiosmosis diễn ra ở thylakoid. Cả hai quá trình đều liên quan đến việc tạo ra ATP bằng cách sử dụng năng lượng. Trong ti thể, nguồn năng lượng là từ phản ứng oxi hóa khử trong quá trình chuyển hóa các phân tử thức ăn, còn ở lục lạp, nguồn năng lượng là ánh sáng. Vì vậy, phần này tóm tắt sự khác biệt giữa quá trình chemiosmosis trong ti thể và lục lạp.
