Митохондриядагы хемиосмос менен хлоропласттын негизги айырмасы - митохондриялык хемиосмосто энергиянын булагы тамак-аш молекулалары, ал эми хлоропласттагы хемиосмос үчүн энергия булагы жарык булагы аркылуу алынат.
Химиосмос – иондордун электрохимиялык градиент аркылуу биологиялык жарым өткөргүч мембрананын бир жагынан экинчи тарабына жылышы. Градиент мембранага салынган белоктордун жардамы менен иондордун пассивдүү өтүшүнө шарт түзөт. Бул иондордун концентрациясы жогору аймактан азыраак концентрациялуу аймакка өтүшүнө жардам берет. Бул процесс осмоско окшош, бирок ал градиент аркылуу мембраналар аркылуу иондордун кыймылын камтыйт.
Митохондриядагы хемиосмос деген эмне?
Митохондриядагы хемиосмос - митохондриянын мембраналарындагы атайын каналдар аркылуу ички мембранадан сырткы мембранага протондордун айдалышы. Бул процесстин жүрүшүндө электрон ташыгычтар, NADH жана FADH, электрондорду электрондорду ташуу чынжырына беришет. Бул электрондор Н+ иондорун тандап өткөрүүчү мембрана аркылуу насостоо үчүн белоктордо конформациялык өзгөрүүлөрдү жасашат. Н+ иондорунун мембрана боюнча бирдей эмес таралышы концентрациядагы жана электрохимиялык градиенттин айырмасын пайда кылат. Демек, оң заряддуу суутек иондору кыймылдап, мембрананын бир тарабында топтолот. Көптөгөн иондор ион каналдарынын жардамы менен фосфолипиддик мембраналардын полярдуу эмес аймактары аркылуу өтөт. Бул матрицадагы суутек иондорунун ATP синтаза деп аталган мембраналык белоктун жардамы менен ички митохондриялык мембранадан өтүшүнө себеп болот. Бул протеин суутек ионунун градиентиндеги потенциалдуу энергияны ADPге фосфат кошуп, АТФ түзөт.
01-сүрөт: Митохондриядагы хемиосмос
Хемиосмос глюкозанын аэробдук катаболизминде АТФтин көпчүлүк бөлүгүн жаратат. Хемиосмостун жардамы менен митохондрияларда ATP өндүрүшү кычкылдануу фосфорлануу деп аталат. Бул процесстин аягында электрондор кычкылтек молекулаларын кычкылтек иондоруна чейин азайтууга жардам берет. Кычкылтектеги кошумча электрондор Н+ иондору менен өз ара аракеттенип, сууну пайда кылат.
Хлоропласттагы хемиосмос деген эмне?
Хлоропласттардагы хемиосмос – өсүмдүктөрдө АТФ өндүрүү үчүн протондордун кыймылы. Хлоропластта хемиосмос тилакоидде болот. Тилакоид жарыкты чогултат жана фотосинтез учурунда жарык реакцияларынын орду катары кызмат кылат. Жарык реакциялары хемиосмос аркылуу АТФ жаратат. II фотосистеманын антенна комплекси күн нурунда фотондорду кабыл алат. Бул электрондорду жогорку энергия деңгээлине козгойт. Андан кийин электрондор тилакоиддик мембрана аркылуу тилакоиддин люменине протондорду жигердүү айдап, электрондорду ташуу чынжыры аркылуу ылдый ташышат.
02-сүрөт: Хлоропласттагы хемиосмос
АТФ синтаза ферментинин жардамы менен протондор электрохимиялык градиент менен ылдый агышат. Бул ADP менен АТФны фосфорлоо жолу менен АТФ түзөт. Биринчи жарык реакциясынын бул электрондору I фотосистемага жетип, андан кийин жарык энергиясы менен жогорку энергетикалык деңгээлге жетет жана электрон кабылдагыч тарабынан кабыл алынат. Бул NADP+ти NADPHге азайтат. Протондорго жана кычкылтекке бөлүнүүчү суунун кычкылдануусу II фотосистемадан жоголгон электрондордун ордуна келет. Кычкылтектин бир молекуласын пайда кылуу үчүн I жана II фотосистемалары кеминде он фотонду сиңирет. Бул жерде төрт электрон фотосистема аркылуу жылып, эки NAPDH молекуласын жаратат.
Митохондриядагы хемиосмос менен хлоропласттын кандай окшоштуктары бар?
- Митохондриядагы жана хлоропласттагы хемиосмос бир эле теорияга ээ – жарым өткөргүч мембрана аркылуу иондорду электрохимиялык градиент боюнча жылдыруу.
- Экөө тең хемиосмос процесси үчүн жогорку энергия булактарын колдонушат.
- Суутек иондору же протондор мембраналар аркылуу диффузияланат.
- Экөө тең ATP түзөт.
- Мындан тышкары, экөө тең мембраналык белокторду жана ATP синтаза ферментин колдонушат.
Митохондриядагы хемиосмос менен хлоропласттын ортосунда кандай айырма бар?
Митохондриялык хемиосмосто энергиянын булагы тамак молекулалары, ал эми хлоропласттагы хемиосмостун энергия булагы күн нуру. Ошентип, бул митохондрия менен хлоропласттын химиосмостун ортосундагы негизги айырма. Мындан тышкары, митохондрияда хемиосмос ички митохондриялык мембранада пайда болот, ал эми хлоропластта хемиосмос тилакоиддик люменде болот. Ошондой эле, митохондрияда АТФ митохондриялардын матрицасында, ал эми хлоропласттарда АТФ тилакоиддин сыртында пайда болот.
Төмөндөгү инфографика митохондриядагы хемиосмос менен хлоропласттын ортосундагы айырмачылыктарды жанаша салыштыруу үчүн сунуштайт.
Кыскача маалымат – Митохондриядагы хемиосмос жана хлоропласт
Химиосмос – иондордун биологиялык жарым өткөргүч мембрананын бир жагынан экинчи тарабына электрохимиялык градиент аркылуу жылышы. Митохондриядагы хемиосмос - митохондрия мембранасындагы атайын каналдар аркылуу протондордун ички мембранадан сырткы мембранага айдалышы. Хлоропласттардагы хемиосмос - өсүмдүктөрдө АТФ өндүрүү үчүн протондордун кыймылы. Хлоропластта хемиосмос тилакоидде болот. Эки процесс тең энергияны колдонуп ATP түзүүнү камтыйт. Митохондрияда энергия булагы тамак-аш молекулаларынын метаболизминдеги редокс реакциясынан, ал эми хлоропласттарда энергия булагы жарык болот. Ошентип, бул митохондриядагы хемиосмос менен хлоропласттын ортосундагы айырманы жалпылайт.
