Adenosine Tri-Phosphate (ATP) là một yếu tố quan trọng cho sự sống còn và chức năng của các sinh vật sống. ATP được gọi là tiền tệ năng lượng phổ quát của cuộc sống. Sản xuất ATP trong hệ thống sống xảy ra theo nhiều cách. Phosphoryl oxy hóa và photphosphoryl hóa là hai cơ chế chính tạo ra hầu hết ATP của tế bào trong một hệ thống sống. Phosphoryl hóa oxy hóa sử dụng oxy phân tử trong quá trình tổng hợp ATP, và nó diễn ra gần màng của ty thể trong khi photphosphoryl hóa sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng để sản xuất ATP, và nó diễn ra trong màng thylakoid của lục lạp. Các sự khác biệt chính giữa phosphoryl hóa oxy hóa và photphosphoryl hóa là Sản xuất ATP được thúc đẩy bởi sự chuyển điện tử sang oxy trong quá trình phosphoryl oxy hóa trong khi ánh sáng mặt trời thúc đẩy sản xuất ATP trong photphosphoryl hóa.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Phosphoryl hóa oxy hóa là gì
3. Photophosphorylation là gì
4. Điểm tương đồng giữa quá trình phosphoryl oxy hóa và phosphoryl hóa
5. So sánh bên cạnh - Phosphoryl hóa oxy hóa và Photophosphoryl hóa ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Phosphoryl hóa oxy hóa là con đường trao đổi chất tạo ra ATP bằng cách sử dụng các enzyme với sự hiện diện của oxy. Đây là giai đoạn cuối của quá trình hô hấp tế bào của các sinh vật hiếu khí. Có hai quá trình chính của quá trình phosphoryl oxy hóa; chuỗi vận chuyển điện tử và hóa học. Trong chuỗi vận chuyển điện tử, nó tạo điều kiện cho các phản ứng oxi hóa khử liên quan đến nhiều chất trung gian oxi hóa khử để thúc đẩy sự di chuyển của các điện tử từ các nhà tài trợ điện tử đến các chất nhận điện tử. Năng lượng thu được từ các phản ứng oxy hóa khử này được sử dụng để tạo ATP trong hóa học. Trong bối cảnh của sinh vật nhân chuẩn, quá trình phosphoryl oxy hóa được thực hiện trong các phức hợp protein khác nhau trong màng trong của ty thể. Trong bối cảnh của prokaryote, các enzyme này có mặt trong không gian liên màng của tế bào.
Các protein có liên quan đến quá trình phosphoryl oxy hóa được liên kết với nhau. Ở sinh vật nhân chuẩn, năm phức hợp protein chính được sử dụng trong chuỗi vận chuyển điện tử. Chất nhận điện tử cuối cùng của quá trình phosphoryl oxy hóa là oxy. Nó chấp nhận một điện tử và giảm để tạo thành nước. Do đó, oxy phải có mặt để tạo ATP bằng quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.
Hình 01: Phosphoryl hóa oxy hóa
Năng lượng được giải phóng trong quá trình dòng electron qua chuỗi được sử dụng trong quá trình vận chuyển các proton qua màng trong của ty thể. Năng lượng tiềm năng này được hướng đến phức hợp protein cuối cùng là ATP synthase để tạo ra ATP. Sản xuất ATP xảy ra trong phức hợp ATP synthase. Nó xúc tác cho việc bổ sung nhóm phosphate vào ADP và tạo điều kiện cho sự hình thành ATP. Sản xuất ATP sử dụng năng lượng được giải phóng trong quá trình chuyển điện tử được gọi là hóa học.
Trong bối cảnh quang hợp, quá trình phosphoryl hóa ADP thành ATP bằng năng lượng của ánh sáng mặt trời được gọi là quá trình photpho hóa. Trong quá trình này, ánh sáng mặt trời kích hoạt các phân tử diệp lục khác nhau để tạo ra một nhà tài trợ điện tử có năng lượng cao sẽ được chấp nhận bởi một người chấp nhận điện tử năng lượng thấp. Do đó, năng lượng ánh sáng liên quan đến việc tạo ra cả người cho điện tử năng lượng cao và người nhận điện tử năng lượng thấp. Kết quả của một gradient năng lượng được tạo ra, các electron sẽ chuyển từ người cho sang người nhận theo cách tuần hoàn và không theo chu kỳ. Sự chuyển động của các điện tử diễn ra thông qua chuỗi vận chuyển điện tử.
Photophosphorylation có thể được phân loại thành hai nhóm; photphosphoryl hóa tuần hoàn và photphosphoryl hóa không chu kỳ. Phosphoryl hóa tuần hoàn xảy ra ở một nơi đặc biệt của lục lạp được gọi là màng thylakoid. Phosphoryl hóa tuần hoàn không tạo ra oxy và NADPH. Con đường tuần hoàn này bắt đầu dòng điện tử đến phức hợp sắc tố diệp lục được gọi là hệ thống quang điện tử I. Từ hệ thống quang điện tử, electron năng lượng cao được tăng cường. Do tính không ổn định của electron, nó sẽ được chấp nhận bởi một người chấp nhận electron ở mức năng lượng thấp hơn. Sau khi được bắt đầu, các electron sẽ di chuyển từ một chất nhận điện tử sang chuỗi tiếp theo trong chuỗi trong khi bơm các ion H + qua màng tạo ra một động lực proton. Động lực proton này dẫn đến sự phát triển của gradient năng lượng được sử dụng trong quá trình sản xuất ATP từ ADP bằng cách sử dụng enzyme ATP synthase trong quá trình.
Hình 02: Phosphoryl hóa
Trong photphosphoryl hóa không tuần hoàn, nó liên quan đến hai phức hợp sắc tố chlorophyl (photosystem I và photosystem II). Điều này diễn ra trong stroma. Trong quá trình quang phân nước này, phân tử diễn ra trong hệ thống quang điện II giữ lại hai electron có nguồn gốc từ phản ứng quang phân trong hệ thống quang ban đầu. Năng lượng ánh sáng liên quan đến sự kích thích của một electron từ hệ thống quang điện II trải qua phản ứng dây chuyền và cuối cùng được chuyển đến một phân tử cốt lõi có trong hệ thống quang điện tử II. Các electron sẽ di chuyển từ một người chấp nhận điện tử sang người tiếp theo trong một dải năng lượng cuối cùng sẽ được chấp nhận bởi một phân tử oxy. Ở đây trong con đường này, cả oxy và NADPH đều được tạo ra.
Phosphoryl hóa oxy hóa và Photophosphoryl hóa | |
Phosphoryl hóa oxy hóa là quá trình tạo ra ATP bằng cách sử dụng enzyme và oxy. Đây là giai đoạn cuối của quá trình hô hấp hiếu khí. | Photophosphorylation là quá trình sản xuất ATP bằng ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp. |
Nguồn năng lượng | |
Oxy phân tử và glucose là nguồn năng lượng của quá trình phosphoryl oxy hóa. | Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng của quá trình photpho hóa. |
Vị trí | |
Phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong ty thể | Photophosphorylation xảy ra trong lục lạp |
Tần suất xảy ra | |
Phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong quá trình hô hấp tế bào. | Photophosphoryl hóa xảy ra trong quá trình quang hợp. |
Chấp nhận điện tử cuối cùng | |
Oxy là chất nhận điện tử cuối cùng của quá trình phosphoryl oxy hóa. | NADP+ là chất nhận điện tử cuối cùng của quá trình photpho hóa. |
Sản xuất ATP trong hệ thống sống xảy ra theo nhiều cách. Phosphoryl hóa oxy hóa và photphosphoryl hóa là hai cơ chế chính tạo ra hầu hết ATP của tế bào. Ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình phosphoryl oxy hóa được thực hiện trong các phức hợp protein khác nhau trong màng trong của ty thể. Nó liên quan đến nhiều chất trung gian oxi hóa khử để thúc đẩy sự di chuyển của các điện tử từ các nhà tài trợ điện tử đến các chất nhận điện tử. Cuối cùng, sử dụng năng lượng được giải phóng trong quá trình chuyển electron được sử dụng để tạo ATP bởi ATP synthase. Quá trình phosphoryl hóa ADP thành ATP bằng cách sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời được gọi là quá trình photpho hóa. Nó xảy ra trong quá trình quang hợp. Photophosphorylation xảy ra thông qua hai cách chính; photphosphoryl hóa tuần hoàn và photphosphoryl hóa không chu kỳ. Phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong ty thể và photphosphoryl hóa xảy ra trong lục lạp. Đây là sự khác biệt giữa phosphoryl hóa oxy hóa và photphosphoryl hóa.
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa quá trình photpho hóa oxy hóa và quá trình photpho hóa
1. Phosphoryl hóa phospho (tuần hoàn và không tuần hoàn). Photophosphorylation (tuần hoàn và không tuần hoàn) | Tutorvista.com. Truy cập ngày 13 tháng 1 năm 2018. Có sẵn tại đây
2. Phosphoryl hóa oxy hóa | Sinh học (bài báo). Học viện Khan. Truy cập ngày 13 tháng 1 năm 2018. Có sẵn tại đây
1.'Mitochondrial electron Transport chain-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, ngày 9 tháng 9 năm 2007 (UTC) - Phiên bản vectơ của w: Image: Etc4.png của TimVickers, nội dung không thay đổi., (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2.'Thylakoid màng 3'By Somepics - Công việc riêng, (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia