ቁልፍ ልዩነት - የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በሚቶኮንድሪያ vs ክሎሮፕላስት
ሴሉላር አተነፋፈስ እና ፎቶሲንተሲስ በባዮስፌር ውስጥ ያሉ ሕያዋን ፍጥረታትን የሚረዱ ሁለት እጅግ አስፈላጊ ሂደቶች ናቸው። ሁለቱም ሂደቶች የኤሌክትሮን ቅልመትን የሚፈጥሩ ኤሌክትሮኖችን ማጓጓዝን ያካትታሉ። ይህ በኤቲፒ ሲንታሴስ ኢንዛይም እርዳታ ኤቲፒን ለማዋሃድ ሃይል የሚያገለግልበት ፕሮቶን ቅልመት እንዲፈጠር ያደርጋል። የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት (ኢ.ቲ.ሲ)፣ ሚቶኮንድሪያ ውስጥ የሚካሄደው ‘ኦክሳይድ ፎስፎረላይዜሽን’ ይባላል።በአንጻሩ በክሎሮፕላስት ውስጥ ይህ ሂደት የብርሃን ሃይልን ስለሚጠቀም 'ፎቶ-ፎስፈረስ' ይባላል። ይህ በኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት (ኢቲሲ) በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው።
በሚቶኮንድሪያ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት ምንድን ነው?
በሚቶኮንድሪያ ውስጠኛ ሽፋን ላይ የሚከሰት የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት oxidative phosphorylation በመባል የሚታወቀው ኤሌክትሮኖች የተለያዩ ውስብስቦችን በማሳተፍ ወደ ሚቶኮንድሪያ ውስጠኛው ሽፋን የሚተላለፉበት ነው። ይህ የ ATP ውህደት እንዲፈጠር የሚያደርገውን ፕሮቶን ግሬዲየንትን ይፈጥራል። በሃይል ምንጭ ምክንያት ኦክስዲቲቭ ፎስፈረስላይዜሽን በመባል ይታወቃል፡ ይህ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለትን የሚያንቀሳቅሰው ሬዶክስ ምላሽ ነው።
የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ብዙ የተለያዩ ፕሮቲኖችን እና ኦርጋኒክ ሞለኪውሎችን ያቀፈ ሲሆን እነዚህም የተለያዩ ውስብስቦች ማለትም ውስብስብ I፣ II፣ III፣ IV እና ATP synthase complex። ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት ውስጥ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ከከፍተኛ የኃይል ደረጃዎች ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃዎች ይሸጋገራሉ.በዚህ እንቅስቃሴ ውስጥ የተፈጠረው ኤሌክትሮን ግሬዲየንት ሃይል የሚያገኘው ሃይል በውስጠኛው ሽፋን ላይ ካለው ማትሪክስ ወደ ኢንተርሜምብራን ክፍተት በመሳብ ኤች+ ions ነው። ይህ የፕሮቶን ቅልመትን ይፈጥራል። ወደ ኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ውስጥ የሚገቡ ኤሌክትሮኖች ከ FADH2 እና NADH የተገኙ ናቸው. እነዚህ ቀደም ባሉት ሴሉላር የመተንፈሻ አካላት ውስጥ የተዋሃዱ ናቸው እነዚህም ግላይኮላይሲስ እና የቲሲኤ ዑደት ያካትታሉ።
ምስል 01፡ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በሚቶኮንድሪያ
ኮምፕሌክስ I፣ II እና IV እንደ ፕሮቶን ፓምፖች ይቆጠራሉ። ሁለቱም ውስብስቦች I እና II በህብረት ኤሌክትሮኖችን ወደ ውስብስብ III የሚያስተላልፈው ዩቢኩዊኖን ወደሚባል የኤሌክትሮን ተሸካሚ ያስተላልፋሉ። ኤሌክትሮኖች በውስብስብ III በሚንቀሳቀሱበት ወቅት፣ ተጨማሪ H+ አየኖች በውስጠኛው ሽፋን በኩል ወደ ኢንተርሜምብራን ክፍተት ይደርሳሉ።ሌላው ሳይቶክሮም ሲ በመባል የሚታወቀው የሞባይል ኤሌክትሮን ተሸካሚ ኤሌክትሮኖችን ይቀበላል ከዚያም ወደ ውስብስብ IV ይተላለፋሉ። ይህ የH+ ions የመጨረሻውን ዝውውር ወደ ኢንተርሜምብራን ክፍተት ያመጣል። ኤሌክትሮኖች በመጨረሻ በኦክስጂን ይቀበላሉ, ከዚያም ውሃ ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላል. የፕሮቶን ሞቲቭ ሃይል ቅልመት ወደ መጨረሻው ኮምፕሌክስ ይመራል እሱም ኤቲፒን ወደሚያቀናብር ATP።
የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በክሎሮፕላስትስ ውስጥ ምንድነው?
በክሎሮፕላስት ውስጥ የሚካሄደው የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት በተለምዶ ፎቶፎስፈረስ (phosphorylation) በመባል ይታወቃል። የኃይል ምንጭ የፀሐይ ብርሃን ስለሆነ የ ADP ወደ ATP ፎስፈረስላይዜሽን (phosphorylation) በመባል ይታወቃል. በዚህ ሂደት ውስጥ፣ የብርሃን ሃይል ከፍተኛ ሃይል ለጋሽ ኤሌክትሮን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላል እና ከዚያም በአንድ አቅጣጫ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ኤሌክትሮን ተቀባይ የሚፈስ ነው። የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ ከለጋሽ ወደ ተቀባዩ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት ይባላል። Photophosphorylation ሁለት መንገዶች ሊሆን ይችላል; ሳይክሊካል ፎስፎረሪሌሽን እና ሳይክሊካል ፎስፎረሪሌሽን።
ምስል 02፡ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በክሎሮፕላስት
ሳይክሊክ ፎቶፎስፈረስላይዜሽን የሚከሰተው በመሠረቱ በታይላኮይድ ሽፋን ላይ የኤሌክትሮኖች ፍሰት የሚጀመረው ፎቶ ሲስተም I በመባል ከሚታወቀው የቀለም ስብስብ ነው። የፀሐይ ብርሃን በፎቶ ሲስተም ላይ ሲወድቅ። ብርሃንን የሚስቡ ሞለኪውሎች ብርሃኑን ይይዛሉ እና በፎቶ ሲስተም ውስጥ ወደሚገኝ ልዩ ክሎሮፊል ሞለኪውል ያስተላልፋሉ። ይህ ወደ ተነሳሽነት እና በመጨረሻም ከፍተኛ ኃይል ያለው ኤሌክትሮን እንዲለቀቅ ያደርጋል. ይህ ኃይል ከአንድ ኤሌክትሮን ተቀባይ ወደ ቀጣዩ ኤሌክትሮን ተቀባይ በኤሌክትሮን ቅልመት ውስጥ ይተላለፋል ይህም በመጨረሻ ዝቅተኛ የኃይል ኤሌክትሮን ተቀባይ ይቀበላል. የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ የፕሮቶን ተነሳሽነት ኃይልን ያነሳሳል ይህም በሽፋኑ ላይ ኤች+ ionዎችን ማፍሰስን ያካትታል።ይህ በ ATP ምርት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በዚህ ሂደት ውስጥ ATP synthase እንደ ኢንዛይም ጥቅም ላይ ይውላል. ሳይክሊክ ፎቶፎስፈረስ ኦክስጅንን ወይም NADPHን አያመነጭም።
ሳይክሊሊክ ባልሆነ የፎቶ ፎስፈረስላይዜሽን ውስጥ የሁለት ፎቶ ሲስተሞች ተሳትፎ ይከሰታል። መጀመሪያ ላይ አንድ የውሃ ሞለኪውል 2H+ + 1/2O2 + 2e– የፎቶ ስርዓት II ሁለቱን ኤሌክትሮኖችን ያስቀምጣል. በፎቶ ሲስተም ውስጥ የሚገኙት የክሎሮፊል ቀለሞች የብርሃን ሃይልን በፎቶኖች መልክ በመምጠጥ ወደ ኮር ሞለኪውል ያስተላልፉታል። በዋናው ኤሌክትሮን ተቀባይ ተቀባይነት ካለው የፎቶ ሲስተም ሁለት ኤሌክትሮኖች ይጨመራሉ። ከሳይክል መንገድ በተቃራኒ ሁለቱ ኤሌክትሮኖች ወደ ፎቶ ሲስተም አይመለሱም። በፎቶ ሲስተም ውስጥ ያለው የኤሌክትሮኖች ጉድለት በሌላ የውሃ ሞለኪውል ሊሲስ ይቀርባል። ከፎቶ ሲስተም II ኤሌክትሮኖች ተመሳሳይ ሂደት ወደሚደረግበት የፎቶ ሲስተም I ይተላለፋሉ። የኤሌክትሮኖች ፍሰት ከአንዱ ተቀባይ ወደ ሌላው የኤሌክትሮን ቅልመት ይፈጥራል ይህም የፕሮቶን ሞቲቭ ሃይል ሲሆን ይህም ኤቲፒን ለማዋሃድ ያገለግላል።
በሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስትስ ውስጥ በETC መካከል ያለው ተመሳሳይነት ምንድን ነው?
- ATP synthase በ ETC በሁለቱም በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት ጥቅም ላይ ይውላል።
- በሁለቱም 3 የኤቲፒ ሞለኪውሎች በ2 ፕሮቶኖች ይዋሃዳሉ።
በኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስትስ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ETC በ Mitochondria vs ETC በክሎሮፕላስትስ |
|
| በሚቶኮንድሪያ ውስጠኛ ሽፋን ላይ የሚከሰት የኤሌክትሮን ማመላለሻ ሰንሰለት ኦክሳይቲቭ ፎስፈረስ ወይም ኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በሚቶኮንድሪያ በመባል ይታወቃል። | በክሎሮፕላስት ውስጥ የሚካሄደው የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ፎቶፎስፈረስ ወይም በክሎሮፕላስት ውስጥ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በመባል ይታወቃል። |
| የፎስፈረስ አይነት | |
| Oxidative phosphorylation በ ETC Mitochondria ይከሰታል። | ፎቶ-phosphorylation ETC በክሎሮፕላስትስ ውስጥ ይከሰታል። |
| የኃይል ምንጭ | |
| የኢቲፒ የኢነርጂ ምንጭ በሚቶኮንድሪያ የሚገኘው ከዳግም ምላሾች የተገኘ ኬሚካላዊ ሃይል ነው።. | ETC በክሎሮፕላስት ውስጥ የብርሃን ሃይልን ይጠቀማል። |
| አካባቢ | |
| ETC በሚቶኮንድሪያ ሚቶኮንድሪያ ውስጥ ይከሰታል። | ETC በክሎሮፕላስትስ ውስጥ የሚከናወነው በክሎሮፕላስት ታይላኮይድ ሽፋን ነው። |
| አብሮ ኢንዛይም | |
| NAD እና FAD በ ETC of mitochondria ውስጥ ያካትታሉ። | NADP ETC ክሎሮፕላስትስ ውስጥ ያካትታል። |
| ፕሮቶን ግራዲየንት | |
| የፕሮቶን ቅልመት ከ intermembrane space ጀምሮ እስከ ማትሪክስ በሚቶኮንድሪያ ETC ጊዜ ይሰራል። | የፕሮቶን ቅልመት ከታይላኮይድ ጠፈር ወደ ክሎሮፕላስት ስትሮማ በክሎሮፕላስትስ ETC ጊዜ ይሰራል። |
| የመጨረሻ ኤሌክትሮን ተቀባይ | |
| ኦክሲጅን በሚቶኮንድሪያ የኢቲሲን የመጨረሻ ኤሌክትሮን ተቀባይ ነው። | Chlorophyll በሳይክሊክ ፎቶፎስፈረስላይዜሽን እና NADPH+ ሳይክሊሊክ የፎቶ ፎስፈረስላይዜሽን በ chloroplasts ውስጥ በETC የመጨረሻ ኤሌክትሮኖች ተቀባዮች ናቸው። |
ማጠቃለያ - የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በሚቶኮንድሪያ vs ክሎሮፕላስት
በክሎሮፕላስት ታይላኮይድ ሽፋን ላይ የሚከሰት የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት የብርሃን ሃይል ሂደቱን ለመምራት ስለሚውል ፎቶ-ፎስፈረስላይዜሽን በመባል ይታወቃል።በማይቶኮንድሪያ የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት ኦክሲዴቲቭ ፎስፈረስላይዜሽን በመባል ይታወቃል ከNADH እና FADH2 ኤሌክትሮኖች ከግላይኮላይዜስ የተገኙ እና የቲሲኤ ዑደት በፕሮቶን ቅልመት ወደ ኤቲፒ ይቀየራሉ። ይህ በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት ውስጥ በ ETC መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው። ሁለቱም ሂደቶች በATP ውህደት ወቅት ATP synthaseን ይጠቀማሉ።
የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት ፒዲኤፍ ስሪት ያውርዱ በሚቶኮንድሪያ vs ክሎሮፕላስት
የዚህን ጽሁፍ ፒዲኤፍ ስሪት አውርደው እንደ ጥቅስ ማስታወሻ ከመስመር ውጭ ዓላማ መጠቀም ይችላሉ። እባክዎን የፒዲኤፍ ቅጂን እዚህ ያውርዱ በ ETC መካከል በሚቶኮንድሪያ እና በክሎሮፕላስት መካከል ያለው ልዩነት
