በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት መካከል ባለው የኬሚዮስሞሲስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት በማይቶኮንድሪያል ኬሚዮስሞሲስ ውስጥ የኃይል ምንጭ የምግብ ሞለኪውሎች ሲሆኑ በክሎሮፕላስት ውስጥ የሚገኘው የኬሚዮስሞሲስ የኃይል ምንጭ በብርሃን ምንጭ ይቀበላል።
Chemiosmosis ከባዮሎጂካል ሴሚፐርሚብል ሽፋን ከአንዱ ጎን ወደ ሌላው በኤሌክትሮ ኬሚካል ቅልመት ላይ የሚደረግ የአይዮን እንቅስቃሴ ነው። ቅልጥፍናው በገለባው ውስጥ በተካተቱት ፕሮቲኖች አማካኝነት ionዎቹ በስሜታዊነት እንዲያልፉ ያስችላቸዋል። ይህ ionዎች ከፍተኛ ትኩረትን ከያዘው ቦታ ወደ ዝቅተኛ ትኩረት ወደ ቦታው እንዲሸጋገሩ ይረዳል. ይህ ሂደት ከኦስሞሲስ ጋር ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ionዎችን በሽፋኖቹ ላይ ቀስ በቀስ መንቀሳቀስን ያካትታል.
በሚቶኮንድሪያ ውስጥ ኬሚዮስሞሲስ ምንድን ነው?
በሚቶኮንድሪያ ውስጥ የሚገኘው ኬሚዮስሞሲስ በማይቶኮንድሪያ ሽፋን ውስጥ ከውስጥ ገለፈት ወደ ውጫዊው ሽፋን በልዩ ቻናሎች አማካኝነት ፕሮቶንን መሳብ ነው። በዚህ ሂደት ውስጥ የኤሌክትሮን ተሸካሚዎች NADH እና FADH ኤሌክትሮኖችን ለኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ይለግሳሉ። እነዚህ ኤሌክትሮኖች በፕሮቲኖች ውስጥ ኤች+ ionዎችን በተመረጠው የሚያልፍ ሽፋን ላይ እንዲጭኑ የተመጣጠነ ለውጦችን ያደርጋሉ። በሜዳው ላይ ያለው የH+ ions ያልተመጣጠነ ስርጭት የትኩረት እና የኤሌክትሮኬሚካል ቅልመት ልዩነት ይፈጥራል። ስለዚህ, አዎንታዊ ኃይል የተሞሉ የሃይድሮጂን ions ይንቀሳቀሳሉ እና በአንድ የሽፋኑ ክፍል ላይ ይሰበሰባሉ. ብዙ ionዎች በ ion ቻናሎች በመታገዝ የፎስፎሊፒድ ሽፋኖችን ከፖላር ባልሆኑ ክልሎች ይንቀሳቀሳሉ. ይህ በማትሪክስ ውስጥ ያሉት የሃይድሮጂን ions በውስጠኛው ማይቶኮንድሪያል ሽፋን ውስጥ በኤቲፒ ሲንታሴስ በተባለው የሜምፕል ፕሮቲን አማካኝነት እንዲያልፍ ያደርገዋል። ይህ ፕሮቲን በሃይድሮጂን ion ቅልመት ውስጥ ያለውን እምቅ ሃይል በመጠቀም ፎስፌት ወደ ADP ለመጨመር እና ATP ይፈጥራል።
ምስል 01፡ Chemiosmosis በሚቶኮንድሪያ
Chemiosmosis በአይሮቢክ ግሉኮስ ካታቦሊዝም ወቅት አብዛኛውን ATP ያመነጫል። ኬሚዮሞሲስን በመጠቀም በሚቶኮንድሪያ ውስጥ የ ATP ምርት ኦክሲዴቲቭ ፎስፈረስላይዜሽን በመባል ይታወቃል። በዚህ ሂደት መጨረሻ ላይ ኤሌክትሮኖች የኦክስጂን ሞለኪውሎችን ወደ ኦክሲጅን ions ለመቀነስ ይረዳሉ. በኦክሲጅን ላይ ያሉ ተጨማሪ ኤሌክትሮኖች ከH+ ions ጋር በመገናኘት ውሃ ይፈጥራሉ።
ኬሚዮስሞሲስ በክሎሮፕላስት ውስጥ ምንድነው?
በክሎሮፕላስት ውስጥ የሚገኘው ኬሚዮስሞሲስ በዕፅዋት ውስጥ ኤቲፒን ለማምረት የፕሮቶኖች እንቅስቃሴ ነው። በክሎሮፕላስት ውስጥ ኬሚዮሞሲስ በቲላኮይድ ውስጥ ይካሄዳል. ታይላኮይድ ብርሃንን ይሰበስባል እና በፎቶሲንተሲስ ወቅት ለብርሃን ምላሽ ቦታ ሆኖ ያገለግላል። የብርሃን ምላሾች ATP በኬሚዮሞሲስ ያመነጫሉ.የፎቶ ሲስተም II አንቴና ኮምፕሌክስ ፎቶኖቹን በፀሐይ ብርሃን ይቀበላል። ይህ ኤሌክትሮኖችን ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ያነሳሳል. ከዚያም ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት በኩል ወደ ታች ያጓጉዛሉ፣ ፕሮቶኖችን በታይላኮይድ ሽፋን ላይ በንቃት ወደ ታይላኮይድ ብርሃን በማፍሰስ።
ምስል 02፡ ኬሚዮስሞሲስ በክሎሮፕላስት
በኤንዛይም ኤቲፒ ሲንታሴዝ እርዳታ ፕሮቶኖች ወደ ኤሌክትሮኬሚካል ቅልመት ይወርዳሉ። ይህ ATP በፎስፈረስ ከ ADP ወደ ATP ያመነጫል። እነዚህ ኤሌክትሮኖች ከመጀመሪያው የብርሃን ምላሽ ወደ ፎቶ ሲስተም I ይደርሳሉ ከዚያም በብርሃን ሃይል ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ይደርሳሉ እና በኤሌክትሮን ተቀባይ ይቀበላሉ. ይህ NADP+ን ወደ NADPH ይቀንሳል። ወደ ፕሮቶን እና ኦክሲጅን የሚከፋፈለው የውሃ ኦክሳይድ ከፎቶ ሲስተም II የጠፉትን ኤሌክትሮኖችን ይተካል።አንድ ሞለኪውል ኦክሲጅን ለማመንጨት I እና II የፎቶ ሲስተሞች ቢያንስ አስር ፎተቶን ይይዛሉ። እዚህ፣ አራት ኤሌክትሮኖች በፎቶ ሲስተሞች ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ እና ሁለት NAPDH ሞለኪውሎችን ያመነጫሉ።
በሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስት ውስጥ በኬሚዮስሞሲስ መካከል ያለው ተመሳሳይነት ምንድን ነው?
- በሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስት ውስጥ ያለው ኬሚዮስሞሲስ አንድ አይነት ንድፈ ሃሳብ አላቸው - ionዎችን ከፊል ፐርሚብል ሽፋን ወደ ኤሌክትሮ ኬሚካል ቅልመት ለማውረድ።
- ሁለቱም ለኬሚዮስሞሲስ ሂደት ከፍተኛ የሃይል ምንጮችን ይጠቀማሉ።
- የሃይድሮጅን አየኖች ወይም ፕሮቶን በሜዳዎች ውስጥ ይሰራጫሉ።
- ሁለቱም ATP ያመነጫሉ።
- ከተጨማሪ ሁለቱም የሜምብሊን ፕሮቲኖችን እና ኢንዛይም ATP synthase ይጠቀማሉ።
በሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስት ውስጥ በኬሚዮስሞሲስ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
በሚቶኮንድሪያል ኬሚዮስሞሲስ የሀይል ምንጭ የምግብ ሞለኪውሎች ሲሆኑ በክሎሮፕላስት ውስጥ የሚገኘው የኬሚዮስሞሲስ የኃይል ምንጭ ደግሞ የፀሐይ ብርሃን ነው።ስለዚህ, ይህ በ mitochondria እና በክሎሮፕላስት ውስጥ በኬሚዮስሞሲስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው. ከዚህም በላይ በማይቶኮንድሪያ ውስጥ ኬሚዮስሞሲስ በውስጠኛው ሚቶኮንድሪያል ሽፋን ላይ ሲከሰት በክሎሮፕላስት ውስጥ ግን ኬሚዮስሞሲስ በታይላኮይድ lumen ውስጥ ይከሰታል። እንዲሁም፣ በሚቶኮንድሪያ፣ ኤቲፒ የሚቶኮንድሪያ ማትሪክስ ውስጥ ይፈጠራል፣ በክሎሮፕላስት ውስጥ፣ ኤቲፒ የሚመነጨው ከታይላኮይድ ውጭ ነው።
ከታች ያለው ኢንፎግራፊክ በሚቶኮንድሪያ በኬሚዮስሞሲስ እና በክሎሮፕላስት መካከል ያለውን ልዩነት በጎን ለጎን ለማነፃፀር በሰንጠረዥ መልክ ያቀርባል።
ማጠቃለያ - ኬሚዮስሞሲስ በሚቶኮንድሪያ vs ክሎሮፕላስት
Chemiosmosis ከባዮሎጂካል ሴሚፐርሚብል ሽፋን ከአንዱ ጎን ወደ ሌላው በኤሌክትሮ ኬሚካል ቅልመት በኩል የአይዮን እንቅስቃሴ ነው። በ mitochondria ውስጥ የሚገኘው ኬሚዮስሞሲስ ከውስጥ ሽፋኑ ወደ ውጫዊው ሽፋን በሚቲኮንድሪያ ሽፋን ውስጥ በሚገኙ ልዩ ቻናሎች ውስጥ ፕሮቶንን ማፍሰስ ነው። በክሎሮፕላስት ውስጥ ያለው ኬሚዮሞሲስ በእጽዋት ውስጥ ኤቲፒን ለማምረት የፕሮቶኖች እንቅስቃሴ ነው።በክሎሮፕላስት ውስጥ ኬሚዮሞሲስ በቲላኮይድ ውስጥ ይካሄዳል. ሁለቱም ሂደቶች ኃይልን በመጠቀም ATP ማመንጨትን ያካትታሉ. በ mitochondria ውስጥ, የኃይል ምንጭ የምግብ ሞለኪውሎች ተፈጭቶ ወቅት redox ምላሽ ነው, ክሎሮፕላስት ውስጥ, የኃይል ምንጭ ብርሃን ነው. ስለዚህ፣ ይህ በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት ውስጥ በኬሚዮስሞሲስ መካከል ያለውን ልዩነት ያጠቃልላል።
