Différence entre phosphorylation oxydative et photophosphorylation

Différence clé - oxydant phosphorylation vs photophosphorylation
 

L'adénosine triphosphate (ATP) est un facteur important pour la survie et la fonction des organismes vivants. L'ATP est connue comme la monnaie d'énergie universelle de la vie. La production d'ATP dans le système vivant se produit de nombreuses manières. La phosphorylation oxydative et la photophosphorylation sont deux mécanismes majeurs qui produisent la plus grande partie de l'ATP cellulaire dans un système vivant. La phosphorylation oxydative utilise l'oxygène moléculaire lors de la synthèse de l'ATP. Elle a lieu près des membranes des mitochondries, tandis que la photophosphorylation utilise la lumière solaire comme source d'énergie pour la production d'ATP. Elle se situe dans la membrane thylacoïdienne du chloroplaste. le différence clé entre la phosphorylation oxydative et la photophosphorylation est que La production d’ATP est commandée par transfert d’électrons à l’oxygène par phosphorylation oxydative la lumière du soleil oriente la production d'ATP en photophosphorylation.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que la phosphorylation oxydative?
3. Qu'est-ce que la photophosphorylation
4. Similarités entre phosphorylation oxydative et photophosphorylation
5. Comparaison côte à côte - Phosphorylation oxydative vs photophosphorylation sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que la phosphorylation oxydative??

La phosphorylation oxydative est la voie métabolique qui produit l'ATP en utilisant des enzymes en présence d'oxygène. C'est la dernière étape de la respiration cellulaire d'organismes aérobies. Il existe deux processus principaux de phosphorylation oxydative; chaîne de transport d'électrons et chimiosmose. Dans la chaîne de transport d'électrons, il facilite les réactions d'oxydo-réduction qui impliquent de nombreux intermédiaires d'oxydo-réduction pour conduire le mouvement des électrons des donneurs d'électrons aux accepteurs d'électrons. L'énergie dérivée de ces réactions d'oxydo-réduction est utilisée pour produire de l'ATP dans la chimiosmose. Dans le contexte des eucaryotes, la phosphorylation oxydative est réalisée dans différents complexes protéiques au sein de la membrane interne de la mitochondrie. Dans le contexte des procaryotes, ces enzymes sont présentes dans l'espace intermembranaire de la cellule.

Les protéines impliquées dans la phosphorylation oxydative sont liées les unes aux autres. Chez les eucaryotes, cinq complexes protéiques principaux sont utilisés au cours de la chaîne de transport d'électrons. L'accepteur électronique final de la phosphorylation oxydative est l'oxygène. Il accepte un électron et se réduit pour former de l'eau. Par conséquent, l'oxygène devrait être présent pour produire de l'ATP par la phosphorylation oxydative.

Figure 01: Phosphorylation oxydative

L'énergie libérée lors de la circulation des électrons dans la chaîne est utilisée dans le transport des protons à travers la membrane interne de la mitochondrie. Cette énergie potentielle est dirigée vers le complexe protéique final qui est l'ATP synthase pour produire de l'ATP. La production d'ATP a lieu dans le complexe ATP synthase. Il catalyse l'addition du groupe phosphate à l'ADP et facilite la formation d'ATP. La production d’ATP utilisant l’énergie libérée lors du transfert d’électrons est appelée chimiosmose.

Qu'est-ce que la photophosphorylation?

Dans le contexte de la photosynthèse, le processus de phosphorylation de l’ADP en ATP en utilisant l’énergie de la lumière du soleil est appelé photophosphorylation. Au cours de ce processus, la lumière du soleil active différentes molécules de chlorophylle pour créer un donneur d'électrons de haute énergie qui serait accepté par un accepteur d'électrons de faible énergie. Par conséquent, l'énergie lumineuse implique la création d'un donneur d'électrons à haute énergie et d'un accepteur d'électrons à basse énergie. En raison du gradient d’énergie créé, les électrons se déplaceront de donneur à accepteur de manière cyclique et non cyclique. Le mouvement des électrons a lieu à travers la chaîne de transport d'électrons.

La photophosphorylation pourrait être classée en deux groupes; photophosphorylation cyclique et photophosphorylation non cyclique. La photophosphorylation cyclique se produit à un endroit spécial du chloroplaste appelé membrane thylakoïde. La photophosphorylation cyclique ne produit pas d'oxygène et de NADPH. Cette voie cyclique initie le flux d'électrons vers un complexe pigmentaire de la chlorophylle appelé photosystème I. À partir du photosystème, l'électron à haute énergie est amplifié. En raison de l'instabilité de l'électron, il sera accepté par un accepteur d'électrons situé à des niveaux d'énergie inférieurs. Une fois initiés, les électrons vont se déplacer d’un accepteur à un autre dans une chaîne lors du pompage des ions H + à travers la membrane qui produit une force motrice des protons. Cette force motrice des protons conduit au développement d'un gradient d'énergie qui est utilisé dans la production d'ATP à partir d'ADP en utilisant l'enzyme ATP synthase au cours du processus.

Figure 02: Photophosphorylation

Dans la photophosphorylation non cyclique, il implique deux complexes de pigment chlorophyle (photosystème I et photosystème II). Cela se passe dans le stroma. Dans cette voie de photolyse de l’eau, la molécule prend place dans le photosystème II qui retient deux électrons dérivés de la réaction de photolyse dans le photosystème initialement. L'énergie lumineuse implique l'excitation d'un électron issu du photosystème II qui subit une réaction en chaîne et est finalement transféré à une molécule centrale présente dans le photosystème II. L'électron passera d'un accepteur à l'autre dans un gradient d'énergie qui sera finalement accepté par une molécule d'oxygène. Ici, dans cette voie, l’oxygène et le NADPH sont produits.

Quelles sont les similitudes entre phosphorylation oxydative et photophosphorylation?

  • Les deux processus sont importants dans le transfert d'énergie au sein du système vivant.
  • Tous deux impliqués dans l'utilisation d'intermédiaires rédox.
  • Dans les deux processus, la production d’une force motrice du proton entraîne le transfert de H+ ions à travers la membrane.
  • Le gradient d'énergie créé par les deux processus est utilisé pour produire de l'ATP à partir d'ADP.
  • Les deux procédés utilisent l'enzyme ATP synthase pour fabriquer de l'ATP.

Quelle est la différence entre la phosphorylation oxydative et la photophosphorylation?

Phosphorylation oxydative vs photophosphorylation

La phosphorylation oxydative est le processus qui produit l'ATP en utilisant des enzymes et de l'oxygène. C'est la dernière étape de la respiration aérobie. La photophosphorylation est le processus de production d'ATP utilisant la lumière du soleil pendant la photosynthèse.
 Source d'énergie
L'oxygène moléculaire et le glucose sont les sources d'énergie de la phosphorylation oxydative. La lumière du soleil est la source d'énergie de la photophosphorylation.
Emplacement
La phosphorylation oxydative se produit dans les mitochondries La photophosphorylation se produit dans le chloroplaste
 Occurrence
La phosphorylation oxydative se produit pendant la respiration cellulaire. La photophosphorylation se produit pendant la photosynthèse.
Accepteur d'électrons final
L'oxygène est l'accepteur final d'électrons de la phosphorylation oxydative. PNDA+ est l'accepteur final d'électrons de la photophosphorylation.

Résumé - Oxydatif phosphorylation vs photophosphorylation

La production d'ATP dans le système vivant se produit de nombreuses manières. La phosphorylation oxydative et la photophosphorylation sont deux mécanismes majeurs qui produisent la plus grande partie de l'ATP cellulaire. Chez les eucaryotes, la phosphorylation par oxydation est réalisée dans différents complexes protéiques au sein de la membrane interne de la mitochondrie. Il implique de nombreux intermédiaires rédox pour conduire le mouvement des électrons des donneurs d'électrons aux accepteurs d'électrons. Enfin, l'utilisation de l'énergie libérée lors du transfert d'électrons est utilisée pour produire de l'ATP par l'ATP synthase. Le processus de phosphorylation de l’ADP en ATP en utilisant l’énergie de la lumière du soleil est appelé photophosphorylation. Cela se produit pendant la photosynthèse. La photophosphorylation se produit de deux manières principales; photophosphorylation cyclique et photophosphorylation non cyclique. La phosphorylation oxydative se produit dans les mitochondries et la photophosphorylation dans les chloroplastes. C'est la différence entre la phosphorylation oxydative et la photophosphorylation.

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Référence:

1. ”Photophosphorylation (cyclique et non cyclique).” Photophosphorylation (cyclique et non cyclique) | Tutorvista.com. Consulté le 13 janvier 2018. Disponible ici 
2. ”Phosphorylation oxydative | Biologie (article). »Khan Academy. Consulté le 13 janvier 2018. Disponible ici 

Courtoisie d'image:

1. Chaîne de transport d'électrons mitochondriale-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, 9 September 2007 (UTC) - Version vectorielle de w: Image: Etc4.png par TimVickers, contenu inchangé., (Domaine public) via Wikimedia Commons 
Membrane 2.'Thylakoid 3'By Somepics - Propre travail, (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons