Différence entre la chaîne de transport d'électrons chez les mitochondries et les chloroplastes
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Différence clé - Électron Chaîne de transport mitochondriale 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, ce qui crée un gradient d'électrons. Cela provoque la formation d'un gradient de protons grâce auquel l'énergie est utilisée dans la synthèse de l'ATP à l'aide de l'enzyme ATP synthase.. Chaîne de transport d'électrons (ETC), qui a lieu dans la mitochondrie est appelée «oxydant phosphorylation, ' puisque le processus utilise l’énergie chimique issue de 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. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quelle est la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries
3. Quelle est la chaîne de transport d'électrons dans les chloroplastes
4. Similitudes entre les ETC chez les mitochondries et les chloroplastes
5. Comparaison côte à côte - Chaîne de transport d'électrons mitochondries vs chloroplastes sous forme tabulaire
6. Résumé
Quelle est la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries?
La chaîne de transport des électrons qui se produit dans la membrane interne de la mitochondrie est connue sous le nom de phosphorylation par oxydation, où les électrons sont transportés à travers la membrane interne de la mitochondrie avec l’implication de différents complexes. Cela crée un gradient de proton qui provoque la synthèse de l'ATP. C'est ce qu'on appelle la phosphorylation oxydative due à la source d'énergie: c'est la réaction d'oxydo-réduction qui entraîne la chaîne de transport d'électrons..
La chaîne de transport des électrons est composée de nombreuses protéines et molécules organiques différentes, notamment de complexes I, II, III, IV et ATP synthase. Lors du mouvement des électrons dans la chaîne de transport d'électrons, ils passent de niveaux d'énergie supérieurs à des niveaux d'énergie inférieurs. Le gradient d'électrons créé au cours de ce mouvement dérive de l'énergie utilisée pour le pompage de H+ les ions à travers la membrane interne de la matrice dans l'espace intermembranaire. Cela crée un gradient de proton. Les électrons qui entrent dans la chaîne de transport d'électrons sont dérivés de FADH2 et NADH. Celles-ci sont synthétisées au cours des premières phases respiratoires cellulaires, notamment la glycolyse et le cycle du 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 des électrons à un porteur d'électrons appelé Ubiquinone, qui transfère les électrons au complexe III. Au cours du mouvement des électrons à travers le complexe III, plus de H+ les ions sont délivrés à travers la membrane interne vers l'espace intermembranaire. Un autre transporteur d'électrons mobile appelé Cytochrome C reçoit les électrons qui sont ensuite passés dans le complexe IV. Cela provoque le transfert final de H+ des 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 la force motrice des protons est dirigé vers le complexe final, l'ATP synthase, qui synthétise l'ATP..
Quelle est la chaîne de transport d'électrons dans les chloroplastes?
La chaîne de transport d'électrons qui a lieu à l'intérieur du chloroplaste est communément appelée photophosphorylation. Puisque la source d’énergie est la lumière du soleil, la phosphorylation de l’ADP en ATP est connue sous le nom de photophosphorylation. Dans ce processus, l'énergie lumineuse est utilisée dans la création d'un électron donneur à haute énergie qui s'écoule ensuite selon un motif unidirectionnel vers un accepteur d'électrons à basse 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 thylacoïdienne où le flux d'électrons est initié à partir d'un complexe pigmentaire appelé photosystème I. Lorsque la lumière du soleil tombe sur le photosystème; Les molécules absorbant la lumière captureront la lumière et la transmettront à une molécule spéciale de chlorophylle dans le photosystème. Cela conduit à l'excitation et éventuellement à la libération d'un électron de haute énergie. Cette énergie est transmise 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 d'énergie inférieure. Le mouvement des électrons induit une force motrice du proton qui implique le pompage de H+ des ions à travers les membranes. Ceci est utilisé dans la production d'ATP. L'ATP synthase est utilisée comme enzyme au cours de 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 lysée pour produire 2H+ + 1 / 2O2 + 2e-. Le photosystème II conserve les deux électrons. Les pigments de chlorophylle présents dans le photosystème absorbent l’énergie lumineuse sous forme de photons et la transfèrent vers une molécule centrale. Deux électrons sont amplifiés à partir du photosystème accepté par l'accepteur d'électrons principal. Contrairement à la voie cyclique, les deux électrons ne reviendront pas dans le photosystème. Le déficit d'électrons dans le photosystème sera fourni par la lyse d'une autre molécule d'eau. Les électrons du photosystème II seront transférés au 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 motrice des protons utilisée dans la synthèse de l’ATP..
Quelles sont les similitudes entre les ETC chez les mitochondries et les chloroplastes?
- L'ATP synthase est utilisée dans l'ETC par les mitochondries et les chloroplastes.
- Dans les deux cas, 3 molécules d’ATP sont synthétisées par 2 protons.
Quelle est la différence entre la chaîne de transport d'électrons chez les mitochondries et les chloroplastes?
ETC dans les mitochondries vs ETC dans les chloroplastes | |
| La chaîne de transport d'électrons qui se produit dans la membrane interne de la mitochondrie est connue sous le nom de phosphorylation par oxydation ou chaîne de transport d'électrons chez les mitochondries.. | La chaîne de transport d'électrons qui se déroule à l'intérieur du chloroplaste est connue sous le nom de photophosphorylation ou chaîne de transport d'électrons dans le chloroplaste.. |
| Type de phosphorylation | |
| La phosphorylation oxydative se produit dans l'ETC des mitochondries. | La photophosphorylation se produit dans l'ETC des chloroplastes. |
| Source d'énergie | |
| La source d'énergie de l'ETP dans les mitochondries est l'énergie chimique dérivée des réactions d'oxydo-réduction… | ETC dans les chloroplastes utilise l'énergie lumineuse. |
| Emplacement | |
| ETC dans les mitochondries a lieu dans les crêtes des mitochondries. | L'ETC dans les chloroplastes a lieu dans la membrane thylacoïdienne du chloroplaste. |
| Co-enzyme | |
| NAD et FAD impliquent l'ETC des mitochondries. | NADP implique dans ETC des chloroplastes. |
| Gradient de proton | |
| Le gradient de protons agit depuis l’espace intermembranaire jusqu’à la matrice pendant la CTE des mitochondries. | Le gradient de protons agit de l'espace thylacoïdien sur le stroma du chloroplaste lors de l'ETC des chloroplastes. |
| Accepteur d'électrons final | |
| L'oxygène est l'accepteur final d'électrons d'ETC dans les mitochondries. | La chlorophylle dans la photophosphorylation cyclique et NADPH + dans la photophosphorylation non cyclique sont les accepteurs d'électrons finaux dans l'ETC dans les chloroplastes. |
Résumé - Electron Chaîne de transport mitochondriale vs chloroplastes
La chaîne de transport d'électrons qui se produit dans la membrane thylacoïdienne du chloroplaste est connue sous le nom de photo-phosphorylation car l'énergie lumineuse est utilisée pour diriger le processus. Dans la mitochondrie, la chaîne de transport d'électrons est connue sous le nom de phosphorylation oxydative, dans laquelle les électrons de NADH et de FADH2 dérivés de la glycolyse et du cycle du TCA sont convertis en ATP au moyen d'un gradient de proton. C'est la principale différence entre l'ETC chez les mitochondries et l'ETC chez les chloroplastes. Les deux processus utilisent l'ATP synthase lors de la synthèse de l'ATP.
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Référence:
1. “Phosphorylation oxydative | Biologie. ”Khan Academy. Disponible ici
2. Abdollahi, Hamid et al. «Rôle de la chaîne de transport d'électrons des chloroplastes dans une explosion d'interaction entre Erwinia amylovora et les cellules hôtes.» Photosynthesis Research, vol. 124, non. 2, 2015, pages 231-242., Doi: 10.1007 / s11120-015-0127-8.
3. Alberts, Bruce. «Conversion d'énergie: mitochondries et chloroplastes». Biologie moléculaire de la cellule. 4ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970.. Disponible ici
Courtoisie d'image:
1. «Chaîne de transport d'électrons mitochondriale» Par utilisateur: Rozzychan (CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons
Membrane 2.'Thylakoid 3'By Somepics - Propre travail (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons
