Diferença-chave - Cadeia de transporte de elétrons em mitocôndrias vs cloroplastos
A respiração celular e a fotossíntese são dois processos extremamente importantes que auxiliam os organismos vivos na biosfera. Ambos os processos envolvem o transporte de elétrons que criam um gradiente de elétrons. Isso causa a formação de um gradiente de prótons, pelo qual a energia é utilizada na síntese de ATP com a ajuda da enzima ATP sintase. A cadeia de transporte de elétrons (ETC), que ocorre na mitocôndria, é chamada de 'fosforilação oxidativa', já que o processo utiliza energia química de reações redox. Em contraste, no cloroplasto, esse processo é chamado de 'fotofosforilação', pois utiliza a energia da luz. Esta é a principal diferença entre a Cadeia de Transporte de Elétrons (ETC) na Mitocôndria e o Cloroplasto.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença chave
2. O que é cadeia de transporte de elétrons em mitocôndrias
3. O que é cadeia de transporte de elétrons em cloroplastos
4. Semelhanças entre ETC em mitocôndrias e cloroplastos
5. Comparação lado a lado - Cadeia de transporte de elétrons em mitocôndrias vs cloroplastos em forma tabular
6. Resumo
O que é cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria?
A cadeia de transporte de elétrons que ocorre na membrana interna da mitocôndria é conhecida como fosforilação oxidativa, onde os elétrons são transportados através da membrana interna da mitocôndria com o envolvimento de diferentes complexos. Isso cria um gradiente de prótons que causa a síntese de ATP. É conhecida como fosforilação oxidativa devido à fonte de energia: ou seja, as reações redox que impulsionam a cadeia de transporte de elétrons.
A cadeia de transporte de elétrons consiste em muitas proteínas e moléculas orgânicas diferentes que incluem diferentes complexos, a saber, os complexos I, II, III, IV e ATP sintase. Durante o movimento dos elétrons através da cadeia de transporte de elétrons, eles passam de níveis de energia mais altos para níveis de energia mais baixos. O gradiente de elétrons criado durante esse movimento deriva energia que é utilizada no bombeamento de íons H + através da membrana interna da matriz para o espaço intermembrana. Isso cria um gradiente de prótons. Os elétrons que entram na cadeia de transporte de elétrons são derivados de FADH2 e NADH. Estes são sintetizados durante os estágios respiratórios celulares anteriores, que incluem a glicólise e o ciclo do TCA.
Figura 01: Cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria
Os complexos I, II e IV são considerados bombas de prótons. Ambos os complexos I e II passam coletivamente os elétrons para um portador de elétrons conhecido como Ubiquinona, que transfere os elétrons para o complexo III. Durante o movimento dos elétrons através do complexo III, mais íons H + são transportados através da membrana interna para o espaço intermembrana. Outro portador de elétrons móvel conhecido como Citocromo C recebe os elétrons que são então passados para o complexo IV. Isso causa a transferência final de íons H + para o espaço intermembrana. Os elétrons são finalmente aceitos pelo oxigênio, que é então utilizado para formar água. O gradiente de força motriz de prótons é direcionado para o complexo final que é a ATP sintase que sintetiza ATP.
O que é a cadeia de transporte de elétrons em cloroplastos?
A cadeia de transporte de elétrons que ocorre dentro do cloroplasto é comumente conhecida como fotofosforilação. Como a fonte de energia é a luz solar, a fosforilação de ADP em ATP é conhecida como fotofosforilação. Nesse processo, a energia da luz é utilizada na criação de um elétron doador de alta energia, que então flui em um padrão unidirecional para um aceitador de elétrons de baixa energia. O movimento dos elétrons do doador para o aceitador é denominado Cadeia de Transporte de Elétrons. A fotofosforilação pode ser de duas vias; fotofosforilação cíclica e fotofosforilação não cíclica.
Figura 02: Cadeia de transporte de elétrons no cloroplasto
A fotofosforilação cíclica ocorre basicamente na membrana tilacóide onde o fluxo de elétrons é iniciado a partir de um complexo pigmentar conhecido como fotossistema I. Quando a luz solar incide sobre o fotossistema; as moléculas que absorvem a luz irão capturar a luz e passá-la para uma molécula especial de clorofila no fotossistema. Isso leva à excitação e, eventualmente, à liberação de um elétron de alta energia. Esta energia é passada de um aceptor de elétrons para o próximo aceitador de elétrons em um gradiente de elétrons que é finalmente aceito por um aceptor de elétrons de menor energia. O movimento dos elétrons induz uma força motriz de prótons que envolve o bombeamento de H +íons através das membranas. Isso é usado na produção de ATP. A ATP sintase é usada como enzima durante este processo. A fotofosforilação cíclica não produz oxigênio ou NADPH.
Na fotofosforilação não cíclica, ocorre o envolvimento de dois fotossistemas. Inicialmente, uma molécula de água é lisada para produzir 2H + + 1 / 2O 2 + 2e -. O fotossistema II mantém os dois elétrons. Os pigmentos de clorofila presentes no fotossistema absorvem a energia da luz na forma de fótons e a transferem para uma molécula central. Dois elétrons são impulsionados do fotossistema, que é aceito pelo aceptor de elétrons primário. Ao contrário da via cíclica, os dois elétrons não retornarão ao fotossistema. O déficit de elétrons no fotossistema será proporcionado pela lise de outra molécula de água. Os elétrons do fotossistema II serão transferidos para o fotossistema I, onde ocorrerá um processo semelhante. O fluxo de elétrons de um aceptor para o próximo criará um gradiente de elétrons, que é uma força motriz de prótons que é utilizada na síntese de ATP.
Quais são as semelhanças entre a ETC na mitocôndria e os cloroplastos?
- A ATP sintase é utilizada na ETC pela mitocôndria e pelo cloroplasto.
- Em ambos, 3 moléculas de ATP são sintetizadas por 2 prótons.
Qual é a diferença entre a cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria e nos cloroplastos?
Artigo Diff meio antes da tabela
ETC em mitocôndrias vs ETC em cloroplastos |
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| A cadeia de transporte de elétrons que ocorre na membrana interna da mitocôndria é conhecida como fosforilação oxidativa ou Cadeia de Transporte de Elétrons na Mitocôndria. | A cadeia de transporte de elétrons que ocorre dentro do cloroplasto é conhecida como fotofosforilação ou Cadeia de Transporte de Elétrons no Cloroplasto. |
| Tipo de Fosforilação | |
| A fosforilação oxidativa ocorre na ETC das mitocôndrias. | A foto-fosforilação ocorre na ETC dos cloroplastos. |
| Fonte de energia | |
| A fonte de energia do ETP nas mitocôndrias é a energia química derivada das reações redox. | ETC em cloroplastos utiliza energia luminosa. |
| Localização | |
| ETC em mitocôndrias ocorre nas cristas das mitocôndrias. | A ETC em cloroplastos ocorre na membrana tilacóide do cloroplasto. |
| Coenzima | |
| NAD e FAD envolvem em ETC de mitocôndrias. | NADP envolve em ETC de cloroplastos. |
| Gradiente de Próton | |
| O gradiente de prótons atua do espaço intermembranar até a matriz durante a ETC da mitocôndria. | O gradiente de prótons atua do espaço tilacóide até o estroma do cloroplasto durante a ETC dos cloroplastos. |
| Aceitador Final de Elétrons | |
| O oxigênio é o aceptor final de elétrons da ETC na mitocôndria. | A clorofila na fotofosforilação cíclica e o NADPH + na fotofosforilação não cíclica são os aceptores finais de elétrons na ETC em cloroplastos. |
Resumo - Cadeia de transporte de elétrons em mitocôndrias vs cloroplastos
A cadeia de transporte de elétrons que ocorre na membrana tilacóide do cloroplasto é conhecida como fotofosforilação, uma vez que a energia da luz é utilizada para conduzir o processo. Na mitocôndria, a cadeia de transporte de elétrons é conhecida como fosforilação oxidativa, em que elétrons de NADH e FADH2 derivados da glicólise e do ciclo de TCA são convertidos em ATP por meio de um gradiente de prótons. Esta é a principal diferença entre a ETC na mitocôndria e a ETC nos cloroplastos. Ambos os processos utilizam ATP sintase durante a síntese de ATP.
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