Үндсэн ялгаа – Митохондри дахь электрон тээвэрлэлтийн гинж ба хлоропласт
Эсийн амьсгал ба фотосинтез нь биосфер дахь амьд организмд тусалдаг маш чухал хоёр үйл явц юм. Энэ хоёр процесс нь электрон градиент үүсгэдэг электронуудын тээвэрлэлтийг хамардаг. Энэ нь протоны градиент үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь ATP синтазын ферментийн тусламжтайгаар ATP-ийг нийлэгжүүлэхэд энерги зарцуулдаг. Митохондрид явагддаг электрон тээврийн гинжийг (ETC) исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг, учир нь энэ процесс нь исэлдэлтийн урвалын химийн энергийг ашигладаг. Үүний эсрэгээр, хлоропласт дахь энэ процессыг гэрлийн энергийг ашигладаг тул "фосфоризаци" гэж нэрлэдэг. Энэ бол митохондри дахь электрон тээвэрлэлтийн хэлхээ (ETC) болон хлоропласт хоёрын гол ялгаа юм.
Митохондри дахь электрон тээвэрлэлтийн гинж гэж юу вэ?
Митохондрийн дотоод мембранд үүсдэг электрон тээвэрлэх гинжийг исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг бөгөөд электронууд митохондрийн дотоод мембранаар дамжин янз бүрийн цогцолборуудын оролцоотойгоор дамждаг. Энэ нь ATP-ийн синтезийг үүсгэдэг протоны градиентийг үүсгэдэг. Үүнийг энергийн эх үүсвэрийн улмаас исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг: энэ нь электрон тээвэрлэх гинжийг хөдөлгөдөг исэлдэлтийн урвал юм.
Электрон зөөвөрлөх гинж нь I, II, III, IV, ATP синтазын цогцолбор гэх мэт өөр өөр цогцолборуудыг агуулсан олон төрлийн уураг, органик молекулуудаас бүрддэг. Электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээгээр электронуудын хөдөлгөөний явцад тэд эрчим хүчний өндөр түвшнээс бага энергийн түвшинд шилждэг. Энэ хөдөлгөөний явцад үүссэн электрон градиент нь дотоод мембран дээрх H+ ионуудыг матрицаас мембран хоорондын зай руу шахахад ашигладаг энергийг гаргаж авдаг. Энэ нь протоны градиент үүсгэдэг. Электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээнд орж буй электронууд нь FADH2 ба NADH-ээс гаралтай. Эдгээр нь гликолиз ба TCA мөчлөг зэрэг амьсгалын замын өмнөх үе шатанд нийлэгждэг.
Зураг 01: Митохондри дахь электрон тээвэрлэлтийн хэлхээ
I, II, IV цогцолборуудыг протоны шахуурга гэж үздэг. I ба II цогцолбор хоёулаа электронуудыг нэгтгэж Ubiquinone гэгддэг электрон тээвэрлэгч рүү дамжуулдаг бөгөөд энэ нь электронуудыг III цогцолбор руу шилжүүлдэг. III цогцолбороор электронууд шилжих үед илүү их H+ ионууд дотоод мембранаар дамжин мембран хоорондын зайд хүрдэг. Цитохром С гэгддэг өөр нэг хөдөлгөөнт электрон тээвэрлэгч нь электронуудыг хүлээн авдаг бөгөөд дараа нь IV цогцолбор руу шилждэг. Энэ нь мембран хоорондын зайд H+ ионуудыг эцсийн байдлаар шилжүүлэхэд хүргэдэг. Электроныг хүчилтөрөгчөөр хүлээн авч, дараа нь ус үүсгэхэд ашигладаг. Протоны хөдөлгөгч хүчний градиент нь ATP-ийг нэгтгэдэг ATP синтаза болох эцсийн цогцолбор руу чиглэнэ.
Хлоропласт дахь электрон тээвэрлэлтийн гинж гэж юу вэ?
Хлоропласт дотор явагддаг электрон зөөвөрлөх гинжийг ихэвчлэн фотофосфоржилт гэж нэрлэдэг. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь нарны гэрэл учраас ADP-ийн ATP-ийн фосфоржилтыг фотофосфоржилт гэж нэрлэдэг. Энэ процесст гэрлийн энергийг өндөр энергитэй донор электрон үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь дараа нь нэг чиглэлтэй загвараар бага энергийн электрон хүлээн авагч руу урсдаг. Электронуудын донороос хүлээн авагч руу шилжих хөдөлгөөнийг электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээ гэж нэрлэдэг. Фотофосфоризаци нь хоёр замтай байж болно; цикл фотофосфоржилт ба цикл бус фотофосфоржилт.
Зураг 02: Хлоропласт дахь электрон тээвэрлэлтийн хэлхээ
Цикл фотофосфоржилт нь үндсэндээ фотосистем I гэгддэг пигментийн цогцолбороос электронуудын урсгалыг эхлүүлдэг тилакоидын мембран дээр явагддаг. Нарны гэрэл фотосистемд тусах үед; Гэрэл шингээгч молекулууд гэрлийг барьж аваад фотосистем дэх тусгай хлорофилл молекул руу дамжуулна. Энэ нь өдөөлтөд хүргэдэг бөгөөд эцэст нь өндөр энергитэй электрон ялгардаг. Энэ энерги нь нэг электрон хүлээн авагчаас дараагийн электрон хүлээн авагч руу электрон градиентээр дамждаг бөгөөд үүнийг эцэст нь бага энергийн электрон хүлээн авагч хүлээн авдаг. Электронуудын хөдөлгөөн нь протоны хөдөлгөгч хүчийг өдөөдөг бөгөөд энэ нь H+ ионуудыг мембранаар шахах явдал юм. Үүнийг ATP үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ процессын явцад ATP синтаза ферментийг ашигладаг. Цикл фотофосфоржилт нь хүчилтөрөгч эсвэл NADPH үүсгэдэггүй.
Цикл бус фотофосфоржилтын үед хоёр фотосистемийн оролцоо явагддаг. Эхлээд усны молекул задралд орж 2H+ + 1/2O2 + 2e– фотосистемийг үүсгэдэг. II хоёр электроныг хадгалдаг. Фотосистемд агуулагдах хлорофилл пигментүүд нь гэрлийн энергийг фотон хэлбэрээр шингээж, үндсэн молекул руу шилжүүлдэг. Анхдагч электрон хүлээн авагчийн хүлээн авсан фотосистемээс хоёр электрон нэмэгддэг. Циклийн замаас ялгаатай нь хоёр электрон фотосистемд буцаж ирэхгүй. Фотосистем дэх электронуудын хомсдол нь өөр нэг усны молекулын задралаар хангагдана. Фотосистем II-ийн электронууд фотосистем I-д шилжиж, ижил төстэй процесс явагдана. Нэг хүлээн авагчаас нөгөөд шилжих электронуудын урсгал нь ATP-ийг нийлэгжүүлэхэд ашигладаг протоны хөдөлгөгч хүч болох электрон градиентийг бий болгоно.
Митохондри ба хлоропластын ETC-ийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- ATP синтаза нь ETC-д митохондри болон хлоропласт хоёуланд нь ашиглагддаг.
- Хоёуланд нь 3 ATP молекул 2 протоноор нийлэгдэнэ.
Митохондри ба хлоропласт дахь электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний ялгаа юу вэ?
Митохондри дахь ETC ба хлоропластын ETC |
|
| Митохондрийн дотоод мембранд үүсдэг электрон зөөвөрлөх гинжийг исэлдэлтийн фосфоржилт буюу Митохондри дахь электрон тээвэрлэх гинж гэж нэрлэдэг. | Хлоропласт дотор явагддаг электрон тээвэрлэлтийн гинжийг фотофосфоризаци буюу хлоропласт дахь электрон тээвэрлэлтийн гинж гэж нэрлэдэг. |
| Фосфоржилтын төрөл | |
| Исэлдүүлэх фосфоржилт нь Митохондрийн ЭТХ-д тохиолддог. | Фотофосфоржилт нь хлоропластуудын ETC-д тохиолддог. |
| Эрчим хүчний эх үүсвэр | |
| Митохондри дахь ETP-ийн энергийн эх үүсвэр нь исэлдэлтийн урвалаас үүссэн химийн энерги юм.. | Хлоропластын ETC нь гэрлийн энергийг ашигладаг. |
| Байршил | |
| Митохондри дахь ETC нь митохондрийн кристалд явагддаг. | Хлоропласт дахь ETC нь хлоропластын тилакоид мембранд явагддаг. |
| Коэнзим | |
| NAD болон FAD нь митохондрийн ETC-д оролцдог. | NADP нь хлоропластуудын ETC-д оролцдог. |
| Протоны градиент | |
| Протоны градиент нь митохондрийн ЭТХ-ийн үед мембран хоорондын зайнаас матриц хүртэл үйлчилдэг. | Протоны градиент нь хлоропластуудын ETC-ийн үед тилакоидын орон зайгаас хлоропластын стром хүртэл үйлчилдэг. |
| Эцсийн электрон хүлээн авагч | |
| Хүчилтөрөгч нь митохондри дахь ETC-ийн эцсийн электрон хүлээн авагч юм. | Цикл фотофосфоржилтын хлорофилл ба цикл бус фотофосфоржилтын NADPH+ нь хлоропласт дахь ETC-ийн эцсийн электрон хүлээн авагч юм. |
Хураангуй – Митохондри дахь электрон тээвэрлэлтийн гинж ба хлоропласт
Хлоропластын тилакоид мембранд үүсдэг электрон зөөвөрлөх гинжийг фотофосфоржилт гэж нэрлэдэг тул гэрлийн энергийг үйл явцыг жолоодоход ашигладаг. Митохондрид электрон зөөвөрлөх гинжийг исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг бөгөөд энд гликолиз ба TCA циклээс гаралтай NADH ба FADH2-аас электронууд протоны градиентээр ATP болж хувирдаг. Энэ бол митохондри дахь ETC ба хлоропласт дахь ETC-ийн гол ялгаа юм. Хоёр процесс хоёулаа ATP синтезийн явцад ATP синтазыг ашигладаг.
Митохондри ба хлоропласт дахь электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. PDF хувилбарыг эндээс татаж авна уу Митохондри ба хлоропласт дахь ETC хоорондын ялгаа
