ההבדל העיקרי בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה לכלורופלסט הוא שבכימיוזמוזה מיטוכונדריאלית, מקור האנרגיה הוא מולקולות מזון, בעוד שמקור האנרגיה לכמיוזמוזה בכלורופלסט מתקבל על ידי מקור אור.
Chemiosmosis היא תנועה של יונים מצד אחד של קרום ביולוגי חדיר למחצה לאחר על פני שיפוע אלקטרוכימי. השיפוע מאפשר ליונים לעבור באופן פסיבי בעזרת חלבונים המוטבעים בממברנה. זה עוזר ליונים לעבור מאזור בריכוז גבוה יותר לאזור בריכוז נמוך יותר. תהליך זה דומה לאוסמוזה, אך הוא כולל יונים הנעים על פני הממברנות דרך שיפוע.
מהו כימיוזמוזה במיטוכונדריה?
Chemiosmosis במיטוכונדריה היא שאיבת פרוטונים דרך ערוצים מיוחדים בקרומי המיטוכונדריה מהממברנה הפנימית לממברנה החיצונית. במהלך תהליך זה, נושאי האלקטרונים, NADH ו-FADH, תורמים אלקטרונים לשרשרת העברת האלקטרונים. אלקטרונים אלה מבצעים שינויים קונפורמטיביים בחלבונים כדי שהם ישאבו יוני H+ על פני קרום חדיר באופן סלקטיבי. חלוקה לא אחידה של יוני H+ על פני הממברנה גורמת להבדל בריכוז ובשיפוע אלקטרוכימי. לכן, יוני מימן טעונים חיובית נעים ומתקבצים בצד אחד של הממברנה. יונים רבים נעים דרך האזורים הלא קוטביים של ממברנות פוספוליפידים בעזרת תעלות יונים. זה גורם ליוני המימן במטריקס לעבור דרך הממברנה המיטוכונדריאלית הפנימית בעזרת חלבון ממברנה הנקרא ATP synthase. חלבון זה מנצל את האנרגיה הפוטנציאלית בשיפוע יוני המימן כדי להוסיף פוספט ל-ADP, ויוצר ATP.
איור 01: כימיוזמוזה במיטוכונדריה
Chemiosmosis מייצרת את רוב ה-ATP במהלך קטבוליזם אירובי של גלוקוז. ייצור ATP במיטוכונדריה באמצעות כימיוזמוזה ידוע כזרחון חמצוני. בסופו של תהליך זה, אלקטרונים עוזרים להפחית מולקולות חמצן ליוני חמצן. אלקטרונים נוספים על החמצן מקיימים אינטראקציה עם יוני H+ ליצירת מים.
מהו כימיוזמוזה בכלורופלסט?
Chemiosmosis בכלורופלסטים היא תנועה של פרוטונים לייצור ATP בצמחים. בכלורופלסט, כימיוזמוזה מתרחשת בתילקואיד. Thylakoid קוצר אור ומשמש כמיקום לתגובות אור במהלך הפוטוסינתזה. תגובות האור יוצרות ATP על ידי כימיוזמוזה.קומפלקס האנטנות של מערכת הצילום II קולט את הפוטונים באור השמש. זה מעורר אלקטרונים לרמת אנרגיה גבוהה יותר. לאחר מכן, האלקטרונים עוברים מטה דרך שרשרת הובלת האלקטרונים, ומשאבים פרוטונים באופן פעיל על פני קרום התילקואיד לתוך לומן התילקואיד.
איור 02: כימיוזמוזה בכלורופלסט
בעזרת אנזים ATP synthase, פרוטונים זורמים במורד שיפוע אלקטרוכימי. זה יוצר ATP על ידי זרחון של ADP ל-ATP. אלקטרונים אלו מתגובת האור הראשונה מגיעים לפוטוסיסטם I ואז מגיעים לרמת אנרגיה גבוהה יותר על ידי אנרגיית האור ונקלטים על ידי מקבל אלקטרונים. זה מפחית את NADP+ ל-NADPH. חמצון של מים, המתפצל לפרוטונים וחמצן, מחליף את האלקטרונים שאבדו ממערכת הצילום II.על מנת ליצור מולקולה אחת של חמצן, מערכות הצילום I ו-II סופגות לפחות עשרה פוטונים. כאן, ארבעה אלקטרונים נעים דרך מערכות הצילום ומייצרים שתי מולקולות NAPDH.
מהם ההבדלים בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה וכלורופלסט?
- לכימיוזמוזה במיטוכונדריה ובכלורופלסט יש אותה תיאוריה - להעביר יונים על פני קרום חדיר למחצה במורד שיפוע אלקטרוכימי.
- שניהם משתמשים במקורות אנרגיה גבוהים לתהליך הכימיוזמוס.
- יוני מימן או פרוטונים מתפזרים דרך הממברנות.
- שניהם מייצרים ATP.
- יתר על כן, שניהם משתמשים בחלבוני ממברנה ובאנזים ATP synthase.
מה ההבדל בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה וכלורופלסט?
בכימיוזמוזה מיטוכונדריאלית, מקור האנרגיה הוא מולקולות מזון, בעוד שמקור האנרגיה לכמיוזמוזה בכלורופלסט הוא אור השמש.לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה וכלורופלסט. יתר על כן, במיטוכונדריה, כימיוזמוזה מתרחשת על פני קרום המיטוכונדריה הפנימית ואילו בכלורופלסט, כימיוזמוזה מתרחשת בלומן התילקואיד. כמו כן, במיטוכונדריה, ATP נוצר במטריקס של המיטוכונדריה, בעוד שבכלורופלסט, ATP נוצר מחוץ ל-thylakoid.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה וכלורופלסט בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – כימיוזמוזה במיטוכונדריה לעומת כלורופלסט
Chemiosmosis היא תנועה של יונים מצד אחד של הממברנה הביולוגית החדירה למחצה לאחר על פני שיפוע אלקטרוכימי. כימיוזמוזה במיטוכונדריה היא שאיבת פרוטונים דרך ערוצים מיוחדים בקרומי המיטוכונדריה מהקרום הפנימי אל הממברנה החיצונית. כימיוזמוזה בכלורופלסטים היא תנועה של פרוטונים לייצור ATP בצמחים.בכלורופלסט מתרחשת כימיוזמוזה בתילקואיד. שני התהליכים כוללים יצירת ATP באמצעות אנרגיה. במיטוכונדריה, מקור האנרגיה הוא מתגובת חיזור במהלך חילוף החומרים של מולקולות מזון, בעוד שבכלורופלסט, מקור האנרגיה הוא אור. אז, זה מסכם את ההבדל בין כימיוזמוזה במיטוכונדריה וכלורופלסט.
