Unterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung

Hauptunterschied - oxidativ Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung
 

Adenosintriphosphat (ATP) ist ein wichtiger Faktor für das Überleben und die Funktion lebender Organismen. ATP ist bekannt als die universelle Energiewährung des Lebens. Die Produktion von ATP innerhalb des lebenden Systems erfolgt auf vielfältige Weise. Oxidative Phosphorylierung und Photophosphorylierung sind zwei Hauptmechanismen, die das meiste zelluläre ATP in einem lebenden System erzeugen. Bei der oxidativen Phosphorylierung wird während der ATP-Synthese molekularer Sauerstoff verwendet. Sie findet in der Nähe der Membranen der Mitochondrien statt, während die Photophosphorylierung Sonnenlicht als Energiequelle für die ATP-Produktion verwendet und in der Thylakoidmembran des Chloroplasten stattfindet. Das Hauptunterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung ist das Die ATP-Produktion wird durch Elektronentransfer zu Sauerstoff bei der oxidativen Phosphorylierung vorangetrieben Sonnenlicht treibt die ATP-Produktion an bei der Photophosphorylierung.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist oxidative Phosphorylierung?
3. Was ist Photophosphorylierung?
4. Ähnlichkeiten zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung
5. Side-by-Side-Vergleich - Oxidative Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist oxidative Phosphorylierung??

Oxidative Phosphorylierung ist der Stoffwechselweg, der unter Verwendung von Enzymen unter Anwesenheit von Sauerstoff ATP produziert. Es ist das letzte Stadium der zellulären Atmung von aeroben Organismen. Es gibt zwei Hauptprozesse der oxidativen Phosphorylierung: Elektronentransportkette und Chemiosmose. In der Elektronentransportkette erleichtert es Redoxreaktionen, an denen viele Redoxintermediate beteiligt sind, um die Bewegung von Elektronen von Elektronendonatoren zu Elektronenakzeptoren voranzutreiben. Die aus diesen Redoxreaktionen gewonnene Energie wird zur Erzeugung von ATP in der Chemiosmose verwendet. Im Rahmen von Eukaryoten wird die oxidative Phosphorylierung in verschiedenen Proteinkomplexen innerhalb der inneren Membran der Mitochondrien durchgeführt. Im Zusammenhang mit Prokaryoten sind diese Enzyme im Intermembranraum der Zelle vorhanden.

Die Proteine, die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligt sind, sind miteinander verknüpft. In Eukaryoten werden während der Elektronentransportkette fünf Hauptproteinkomplexe verwendet. Der letzte Elektronenakzeptor der oxidativen Phosphorylierung ist Sauerstoff. Es akzeptiert ein Elektron und reduziert sich zu Wasser. Daher sollte Sauerstoff vorhanden sein, um durch oxidative Phosphorylierung ATP zu erzeugen.

Abbildung 01: Oxidative Phosphorylierung

Die Energie, die während des Elektronenflusses durch die Kette freigesetzt wird, wird für den Transport von Protonen durch die innere Membran der Mitochondrien genutzt. Diese potentielle Energie wird an den endgültigen Proteinkomplex gerichtet, bei dem es sich um ATP-Synthase zur Erzeugung von ATP handelt. Die ATP-Produktion erfolgt im ATP-Synthase-Komplex. Es katalysiert die Addition der Phosphatgruppe an ADP und erleichtert die Bildung von ATP. Die ATP-Produktion unter Verwendung der während des Elektronentransfers freigesetzten Energie wird als Chemiosmose bezeichnet.

Was ist Photophosphorylierung??

Im Zusammenhang mit der Photosynthese wird der Prozess, bei dem ADP mit der Energie des Sonnenlichts zu ATP phosphoryliert wird, als Photophosphorylierung bezeichnet. In diesem Prozess aktiviert Sonnenlicht verschiedene Chlorophyllmoleküle, um einen Elektronendonor mit hoher Energie zu erzeugen, der von einem Elektronenakzeptor mit niedriger Energie akzeptiert würde. Daher umfasst Lichtenergie die Erzeugung sowohl eines Elektronendonators mit hoher Energie als auch eines Elektronenakzeptors mit niedriger Energie. Infolge eines erzeugten Energiegradienten bewegen sich die Elektronen zyklisch und nichtzyklisch vom Donor zum Akzeptor. Die Bewegung der Elektronen erfolgt durch die Elektronentransportkette.

Die Photophosphorylierung konnte in zwei Gruppen eingeteilt werden; cyclische Photophosphorylierung und nichtcyclische Photophosphorylierung. Die cyclische Photophosphorylierung findet an einem besonderen Ort des Chloroplasten statt, der als Thylakoidmembran bekannt ist. Die cyclische Photophosphorylierung produziert keinen Sauerstoff und NADPH. Dieser zyklische Weg leitet den Elektronenfluss zu einem als Photosystem I bekannten Chlorophyllpigmentkomplex ein. Aus dem Photosystem I werden hochenergetische Elektronen verstärkt. Aufgrund der Instabilität des Elektrons wird es von einem Elektronenakzeptor mit niedrigeren Energieniveaus akzeptiert. Nach dem Einleiten bewegen sich die Elektronen in einer Kette von einem Elektronenakzeptor zum nächsten, während sie H + -Ionen über die Membran pumpen, wodurch eine Protonenantriebskraft erzeugt wird. Diese Protonenantriebskraft führt zur Entwicklung eines Energiegradienten, der bei der Herstellung von ATP aus ADP unter Verwendung des Enzyms ATP-Synthase während des Prozesses verwendet wird.

Abbildung 02: Photophosphorylierung

Bei der nichtzyklischen Photophosphorylierung sind zwei Chlorophylpigmentkomplexe (Photosystem I und Photosystem II) beteiligt. Dies findet im Stroma statt. Bei diesem Weg der Photolyse von Wasser findet ein Molekül im Photosystem II statt, das zunächst zwei aus der Photolysereaktion stammende Elektronen im Photosystem zurückhält. Lichtenergie beinhaltet die Anregung eines Elektrons aus dem Photosystem II, das eine Kettenreaktion durchläuft und schließlich auf ein im Photosystem II vorhandenes Kernmolekül übertragen wird. Das Elektron bewegt sich von einem Elektronenakzeptor zum nächsten in einem Energiegradienten, der schließlich von einem Sauerstoffmolekül angenommen wird. Hier werden auf diesem Weg sowohl Sauerstoff als auch NADPH produziert.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung??

• Beide Prozesse sind wichtig für die Energieübertragung im lebenden System.
• Beide waren an der Verwendung von Redox-Zwischenprodukten beteiligt.
• In beiden Prozessen führt die Erzeugung einer Protonenantriebskraft zur Übertragung von H⁺ Ionen durch die Membran.
• Der durch beide Prozesse erzeugte Energiegradient wird zur Erzeugung von ATP aus ADP verwendet.
• Beide Prozesse verwenden ATP-Synthaseenzym, um ATP herzustellen.

Was ist der Unterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung??

Oxidative Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung
Oxidative Phosphorylierung ist der Prozess, bei dem ATP mithilfe von Enzymen und Sauerstoff produziert wird. Es ist die letzte Stufe der aeroben Atmung.	Photophosphorylierung ist der Prozess der ATP-Produktion unter Verwendung von Sonnenlicht während der Photosynthese.
Energiequelle
Molekularer Sauerstoff und Glukose sind die Energiequellen der oxidativen Phosphorylierung.	Sonnenlicht ist die Energiequelle der Photophosphorylierung.
Ort
Oxidative Phosphorylierung tritt in Mitochondrien auf	Die Photophosphorylierung erfolgt in Chloroplasten
Auftreten
Oxidative Phosphorylierung tritt während der Zellatmung auf.	Die Photophosphorylierung findet während der Photosynthese statt.
Final Electron Acceptor
Sauerstoff ist der letzte Elektronenakzeptor der oxidativen Phosphorylierung.	NADP+ ist der endgültige Elektronenakzeptor der Photophosphorylierung.

Zusammenfassung - Oxidativ Phosphorylierung vs. Photophosphorylierung

Die Produktion von ATP innerhalb des lebenden Systems erfolgt auf vielfältige Weise. Oxidative Phosphorylierung und Photophosphorylierung sind zwei Hauptmechanismen, die den größten Teil des zellulären ATP erzeugen. In Eukaryoten wird die oxidative Phosphorylierung in verschiedenen Proteinkomplexen innerhalb der inneren Membran der Mitochondrien durchgeführt. Es sind viele Redox-Intermediate beteiligt, um die Bewegung von Elektronen von Elektronendonatoren zu Elektronenakzeptoren voranzutreiben. Schließlich wird die Energie, die während des Elektronentransfers freigesetzt wird, zur Erzeugung von ATP durch ATP-Synthase verwendet. Der Prozess, der ADP mit der Energie des Sonnenlichts zu ATP phosphoryliert, wird als Photophosphorylierung bezeichnet. Es passiert während der Photosynthese. Die Photophosphorylierung erfolgt auf zwei Arten: cyclische Photophosphorylierung und nichtcyclische Photophosphorylierung. Oxidative Phosphorylierung tritt in Mitochondrien auf und Photophosphorylierung in Chloroplasten. Dies ist der Unterschied zwischen oxidativer Phosphorylierung und Photophosphorylierung.

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Referenz:

1. "Photophosphorylierung (cyclisch und nichtcyclisch)". Photophosphorylierung (cyclisch und nichtcyclisch) | Tutorvista.com. Abgerufen am 13. Januar 2018. Hier verfügbar 
2. ”Oxidative Phosphorylierung | Biologie (Artikel). “Khan Academy. Abgerufen am 13. Januar 2018. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1.'Mitochondriale Elektronentransportkette-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, 9 September 2007 (UTC) - Vektorversion von w: Bild: Etc4.png von TimVickers, Inhalt unverändert., (Public Domain) über Commons Wikimedia 
2.Thylakoidmembran 3'By Somepics - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia