Sự khác biệt chính - Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa so với sự phosphoryl hóa của Photophosphoryl hóa
Adenosine Tri-Phosphate (ATP) là một yếu tố quan trọng đối với sự tồn tại và chức năng của các sinh vật sống. ATP được mệnh danh là đơn vị tiền tệ năng lượng chung của sự sống. Sản xuất ATP trong hệ thống sống xảy ra theo nhiều cách. Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và photophoryl hóa là hai cơ chế chính tạo ra hầu hết ATP của tế bào trong một hệ thống sống. Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa sử dụng oxy phân tử trong quá trình tổng hợp ATP, và nó diễn ra gần màng của ty thể trong khi quá trình photophoryl hóa sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng để sản xuất ATP, và nó diễn ra trong màng thylakoid của lục lạp. Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và quá trình photophoryl hóa là sự sản xuất ATP được thúc đẩy bởi sự chuyển điện tử đến oxy trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa trong khi ánh sáng mặt trời thúc đẩy sản xuất ATP trong quá trình photophosphoryl hóa.
Phốt pho oxy hóa là gì?
Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa là con đường trao đổi chất tạo ra ATP bằng cách sử dụng các enzym với sự hiện diện của oxy. Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình hô hấp tế bào của các sinh vật hiếu khí. Có hai quá trình chính của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa; chuỗi vận chuyển điện tử và quá trình hóa trị. Trong chuỗi vận chuyển điện tử, nó tạo điều kiện cho các phản ứng oxy hóa khử liên quan đến nhiều chất trung gian oxy hóa khử để thúc đẩy sự di chuyển của các điện tử từ chất cho điện tử đến chất nhận điện tử. Năng lượng thu được từ các phản ứng oxy hóa khử này được sử dụng để sản xuất ATP trong quá trình hóa trị. Ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình phosphoryl hóa oxy hóa được thực hiện trong các phức hợp protein khác nhau trong màng trong của ti thể. Trong bối cảnh của sinh vật nhân sơ, các enzym này có trong không gian nội màng của tế bào.
Các protein tham gia vào quá trình phosphoryl hóa oxy hóa liên kết với nhau. Ở sinh vật nhân thực, năm phức hợp protein chính được sử dụng trong chuỗi vận chuyển điện tử. Chất nhận electron cuối cùng của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa là oxy. Nó nhận một điện tử và khử để tạo thành nước. Do đó, oxy phải có mặt để tạo ra ATP bằng quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.
Hình 01: Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa
Năng lượng được giải phóng trong quá trình di chuyển của các electron qua chuỗi được sử dụng để vận chuyển các proton qua màng trong của ti thể. Năng lượng tiềm tàng này được hướng đến phức hợp protein cuối cùng là ATP synthase để tạo ra ATP. Sản xuất ATP xảy ra trong phức hợp ATP synthase. Nó xúc tác việc bổ sung nhóm photphat vào ADP và tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành ATP. Sản xuất ATP bằng cách sử dụng năng lượng được giải phóng trong quá trình chuyển điện tử được gọi là hóa chất chemiosmosis.
Photophosphorylation là gì?
Trong bối cảnh quang hợp, quá trình phosphoryl hóa ADP thành ATP bằng cách sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời được gọi là quá trình photophosphoryl hóa. Trong quá trình này, ánh sáng mặt trời kích hoạt các phân tử diệp lục khác nhau để tạo ra chất cho điện tử có năng lượng cao sẽ được chất nhận điện tử năng lượng thấp chấp nhận. Do đó, năng lượng ánh sáng liên quan đến việc tạo ra cả chất cho điện tử năng lượng cao và chất nhận điện tử năng lượng thấp. Kết quả của một gradient năng lượng được tạo ra, các điện tử sẽ di chuyển từ chất cho sang chất nhận một cách tuần hoàn và không theo chu kỳ. Sự chuyển động của các electron diễn ra thông qua chuỗi vận chuyển electron.
Photophosphoryl hóa có thể được phân loại thành hai nhóm; photophosphoryl hóa theo chu kỳ và photophosphoryl hóa không theo chu kỳ. Quá trình photophosphoryl hóa theo chu kỳ xảy ra ở một vị trí đặc biệt của lục lạp được gọi là màng thylakoid. Quá trình photophosphoryl hóa theo chu kỳ không tạo ra oxy và NADPH. Con đường tuần hoàn này bắt đầu dòng chuyển của các electron đến một phức hợp sắc tố diệp lục được gọi là hệ thống quang I. Từ hệ thống quang điện I, electron năng lượng cao được tăng cường. Do sự không ổn định của điện tử, nó sẽ được chấp nhận bởi một chất nhận điện tử ở mức năng lượng thấp hơn. Sau khi bắt đầu, các điện tử sẽ di chuyển từ chất nhận điện tử này sang chất nhận điện tử tiếp theo trong một chuỗi trong khi bơm các ion H + qua màng tạo ra động lực proton. Động lực proton này dẫn đến sự phát triển của một gradient năng lượng được sử dụng để sản xuất ATP từ ADP bằng cách sử dụng enzyme ATP synthase trong quá trình này.
Hình 02: Photophosphoryl hóa
Trong quá trình photophoryl hóa không theo chu kỳ, nó liên quan đến hai phức hợp sắc tố chlorophyl (quang hệ I và quang hệ II). Điều này diễn ra trong stroma. Trong con đường quang phân nước này, phân tử diễn ra trong hệ thống quang II giữ lại hai điện tử có được từ phản ứng quang phân trong hệ thống quang ban đầu. Năng lượng ánh sáng liên quan đến sự kích thích của một điện tử từ hệ thống quang II trải qua phản ứng dây chuyền và cuối cùng được chuyển đến phân tử lõi có trong hệ thống quang II. Electron sẽ chuyển từ chất nhận electron này sang chất nhận electron tiếp theo theo một gradient năng lượng mà cuối cùng sẽ được một phân tử oxy chấp nhận. Tại đây trong con đường này, cả oxy và NADPH đều được sản xuất.
Điểm giống nhau giữa quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và quá trình phosphoryl hóa phosphoryl hóa là gì?
- Cả hai quá trình đều quan trọng trong việc chuyển giao năng lượng trong hệ thống sống.
- Cả hai đều tham gia vào việc sử dụng các chất trung gian oxy hóa khử.
- Trong cả hai quá trình, việc tạo ra động lực proton dẫn đến việc chuyển các ion H+qua màng.
- Gradient năng lượng được tạo ra bởi cả hai quá trình được sử dụng để sản xuất ATP từ ADP.
- Cả hai quá trình đều sử dụng enzym tổng hợp ATP để tạo ra ATP.
Sự khác biệt giữa quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và quá trình phosphoryl hóa phosphoryl hóa là gì?
Quá trình oxy hóa Phosphoryl hóa so với sự Photophoryl hóa |
|
| Oxi hóa Phosphoryl hóa là quá trình tạo ra ATP bằng cách sử dụng các enzym và oxy. Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình hô hấp hiếu khí. | Photophosphoryl hóa là quá trình sản xuất ATP bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp. |
| Nguồn năng lượng | |
| Oxy phân tử và glucose là nguồn năng lượng của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. | Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng của quá trình photophoryl hóa. |
| Vị trí | |
| Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong ty thể | Photophosphoryl hóa xảy ra trong lục lạp |
| Xuất hiện | |
| Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong quá trình hô hấp của tế bào. | Photophosphoryl hóa xảy ra trong quá trình quang hợp. |
| Người nhận electron cuối cùng | |
| Oxy là chất nhận electron cuối cùng của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. | NADP+là chất nhận electron cuối cùng của quá trình photophosphoryl hóa. |
Tóm tắt - Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa so với sự phosphoryl hóa phosphoryl hóa
Sản xuất ATP trong hệ thống sống diễn ra theo nhiều cách. Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và photophosphoryl hóa là hai cơ chế chính tạo ra hầu hết ATP của tế bào. Ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình phosphoryl hóa oxy hóa được thực hiện trong các phức hợp protein khác nhau trong màng trong của ti thể. Nó bao gồm nhiều chất trung gian oxy hóa khử để điều khiển sự di chuyển của các điện tử từ chất cho điện tử đến chất nhận điện tử. Cuối cùng, sử dụng năng lượng được giải phóng trong quá trình truyền điện tử được sử dụng để sản xuất ATP bằng ATP synthase. Quá trình phosphoryl hóa ADP thành ATP bằng cách sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời được gọi là photophosphoryl hóa. Nó xảy ra trong quá trình quang hợp. Quá trình phosphoryl hóa xảy ra qua hai cách chính; photophosphoryl hóa theo chu kỳ và photophosphoryl hóa không theo chu kỳ. Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong ti thể và quá trình photophoryl hóa xảy ra trong lục lạp. Đây là sự khác biệt giữa quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và quá trình photophosphoryl hóa.
Tải xuống PDF Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa so với Photophosphoryl hóa
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa quá trình photophosphoryl hóa và photophoryl hóa oxy hóa
