Différence entre la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries et les chloroplastes

Différence clé - Électron Chaîne de transport dans les mitochondries vs chloroplastes
 

La respiration cellulaire et la photosynthèse sont deux processus extrêmement importants qui aident les organismes vivants dans la biosphère. Les deux processus impliquent le transport d'électrons qui créent un gradient d'électrons. Cela provoque la formation d'un gradient de protons par lequel l'énergie est utilisée pour synthétiser l'ATP avec l'aide de l'enzyme ATP synthase. La chaîne de transport d'électrons (etc.), qui se déroule dans les mitochondries est appelée «oxydative phosphorylation, ' Puisque le processus utilise l'énergie chimique des réactions redox. En revanche, dans le chloroplaste, ce processus est appelé «photo-phosphorylation» car il utilise l'énergie lumineuse. C'est le différence clé entre la chaîne de transport d'électrons (etc.) dans les mitochondries et le chloroplaste.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries
3. Qu'est-ce que la chaîne de transport d'électrons dans les chloroplastes
4. Similitudes entre ETC dans les mitochondries et les chloroplastes
5. Comparaison côte à côte - chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries vs chloroplastes sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries?

La chaîne de transport d'électrons qui se produit dans la membrane intérieure des mitochondries est connue sous le nom de phosphorylation oxydative où les électrons sont transportés à travers la membrane intérieure des mitochondries avec l'implication de différents complexes. Cela crée un gradient de protons qui provoque la synthèse de l'ATP. Il est connu sous le nom de phosphorylation oxydative en raison de la source d'énergie: c'est les réactions redox qui entraînent la chaîne de transport d'électrons.

La chaîne de transport d'électrons se compose de nombreuses protéines et molécules organiques différentes qui incluent différents complexes à savoir le complexe complexe I, II, III, IV et ATP synthase. Pendant le mouvement des électrons à travers la chaîne de transport d'électrons, ils passent de niveaux d'énergie plus élevés à des niveaux d'énergie plus élevés. Le gradient d'électrons créé pendant ce mouvement tire de l'énergie qui est utilisée pour pomper H⁺ des ions à travers la membrane intérieure de la matrice dans l'espace intermembranaire. Cela crée un dégradé de protons. Les électrons qui entrent dans la chaîne de transport d'électrons sont dérivés de FADH2 et NADH. Ceux-ci sont synthétisés lors des stades respiratoires cellulaires antérieurs qui incluent la glycolyse et le cycle TCA.

Figure 01: chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries

Les complexes I, II et IV sont considérés comme des pompes à protons. Les deux complexes I et II transmettent collectivement les électrons à un porte-électrons connu sous le nom d'ubiquinone qui transfère les électrons vers le complexe III. Pendant le mouvement des électrons à travers le complexe III, plus H⁺ Les ions sont livrés à travers la membrane intérieure à l'espace intermembranaire. Un autre transporteur d'électrons mobile connu sous le nom de Cytochrome C reçoit les électrons qui sont ensuite transmis dans le complexe IV. Cela provoque le transfert final de H⁺ ions dans l'espace intermembranaire. Les électrons sont finalement acceptés par l'oxygène qui est ensuite utilisé pour former de l'eau.  Le gradient de force de motif proton est dirigé vers le complexe final qui est ATP synthase qui synthétise l'ATP.

Qu'est-ce que la chaîne de transport d'électrons dans les chloroplastes?

La chaîne de transport d'électrons qui se déroule à l'intérieur du chloroplaste est communément appelée photophosphorylation.  Puisque la source d'énergie est le soleil, la phosphorylation de l'ADP à l'ATP est connue sous le nom de photophosphorylation. Dans ce processus, l'énergie lumineuse est utilisée dans la création d'un électron de donneur à haute énergie qui coule ensuite dans un motif unidirectionnel à un accepteur d'électrons à faible énergie. Le mouvement des électrons du donneur à l'accepteur est appelé chaîne de transport d'électrons. La photophosphorylation peut être de deux voies; Photophosphorylation cyclique et photophosphorylation non cyclique.

Figure 02: chaîne de transport d'électrons dans le chloroplaste

Photophosphorylation cyclique se produit essentiellement sur la membrane thylakoïde où l'écoulement des électrons est initié à partir d'un complexe de pigments connu sous le nom de Photosystème I. Lorsque Sunlight tombe sur le photosystème; Les molécules absorbant la lumière capturent la lumière et la transmettront à une molécule spéciale de chlorophylle dans le photosystème. Cela conduit à l'excitation et finalement à la libération d'un électron à haute énergie. Cette énergie est passée d'un accepteur d'électrons à l'accepteur d'électrons suivant dans un gradient d'électrons qui est finalement accepté par un accepteur d'électrons à faible énergie. Le mouvement des électrons induit une force de motif de protons qui implique le pompage de H⁺ ions à travers les membranes. Ceci est utilisé dans la production d'ATP. L'ATP synthase est utilisée comme enzyme pendant ce processus. La photophosphorylation cyclique ne produit pas d'oxygène ou de nADPH.

Dans Photophosphorylation non cyclique, L'implication de deux photosystèmes se produit. Initialement, une molécule d'eau est lyzée pour produire 2h⁺ + 1/2O₂ + 2E^-. Photosystème II garde les deux électrons. Les pigments de chlorophylle présents dans le photosystème absorbent l'énergie lumineuse sous forme de photons et la transfèrent dans une molécule centrale. Deux électrons sont relancés du photosystème qui est accepté par l'accepteur d'électrons primaire. Contrairement à la voie cyclique, les deux électrons ne reviendront pas sur le photosystème. Le déficit d'électrons dans le photosystème sera fourni par la lyse d'une autre molécule d'eau. Les électrons de Photosystem II seront transférés sur Photosystème I où un processus similaire aura lieu.  Le flux d'électrons d'un accepteur à l'autre créera un gradient d'électrons qui est une force de motif de proton qui est utilisée pour synthétiser l'ATP.

Quelles sont les similitudes entre ETC dans les mitochondries et les chloroplastes?

• L'ATP synthase est utilisée dans ETC par les mitochondries et le chloroplaste.
• Dans les deux, 3 molécules ATP sont synthétisées par 2 protons.

Quelle est la différence entre la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries et les chloroplastes?

Résumé - électron Chaîne de transport dans les mitochondries vs chloroplastes 

La chaîne de transport d'électrons qui se produit dans la membrane thylakoïde du chloroplaste est connue sous le nom de photo-phosphorylation, car l'énergie légère est utilisée pour conduire le processus. Dans les mitochondries, la chaîne de transport d'électrons est connue sous le nom de phosphorylation oxydative où les électrons de NADH et FADH2 dérivés de la glycolyse et du cycle TCA sont convertis en ATP par un gradient de proton.  C'est la principale différence entre etc. dans les mitochondries et etc. dans les chloroplastes. Les deux processus utilisent l'ATP synthase pendant la synthèse de l'ATP.

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Référence:

1.«Phosphorylation oxydative | La biologie.”Khan Academy. Disponible ici 
2.Abdollahi, Hamid, et al. «Rôle de la chaîne de transport d'électrons des chloroplastes dans une rafale d'oxydative d'interaction entre Erwinia amylovora et les cellules hôtes.”Recherche de photosynthèse, vol. 124, non. 2, 2015, pp. 231-242., doi: 10.1007 / S11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. «Conversion d'énergie: mitochondries et chloroplastes.«Biologie moléculaire de la cellule. 4e édition., U.S. Bibliothèque nationale de médecine, 1er janvier. 1970. Disponible ici

Image gracieuseté:

1.'Mitochondrial Electron Transport Chain'y User: Rozzychan (CC By-SA 2.5) Via Commons Wikimedia 
2.'Thylakoid Membrane 3'By Somepics - Propre travaux (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia