Anahtar Fark – Oksidatif fosforilasyon ve Fotofosforilasyon
Adenozin Tri-Fosfat (ATP), canlı organizmaların hayatta kalması ve işlevi için önemli bir faktördür. ATP, yaşamın evrensel enerji para birimi olarak bilinir. Canlı sistem içinde ATP üretimi birçok şekilde gerçekleşir. Oksidatif fosforilasyon ve fotofosforilasyon, canlı bir sistem içinde hücresel ATP'nin çoğunu üreten iki ana mekanizmadır. Oksidatif fosforilasyon, ATP sentezi sırasında moleküler oksijeni kullanır ve mitokondri zarlarının yakınında gerçekleşirken, fotofosforilasyon, ATP üretimi için enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanır ve kloroplastın tilakoid zarında gerçekleşir. Oksidatif fosforilasyon ve fotofosforilasyon arasındaki temel fark, ATP üretiminin oksidatif fosforilasyonda oksijene elektron transferi tarafından yönlendirilirken, fotofosforilasyonda güneş ışığının ATP üretimini yönlendirmesidir.
Oksidatif Fosforilasyon Nedir?
Oksidatif fosforilasyon, oksijen varlığında enzimler kullanarak ATP üreten metabolik yoldur. Aerobik organizmaların hücresel solunumunun son aşamasıdır. Oksidatif fosforilasyonun iki ana süreci vardır; elektron taşıma zinciri ve kemiozmoz. Elektron taşıma zincirinde, elektronların elektron vericilerinden elektron alıcılarına hareketini sağlamak için birçok redoks ara ürününü içeren redoks reaksiyonlarını kolaylaştırır. Bu redoks reaksiyonlarından elde edilen enerji, kemiozmozda ATP üretmek için kullanılır. Ökaryotlar bağlamında, mitokondrinin iç zarı içindeki farklı protein komplekslerinde oksidatif fosforilasyon gerçekleştirilir. Prokaryotlar bağlamında, bu enzimler hücrenin zarlar arası boşluğunda bulunur.
Oksidatif fosforilasyonda yer alan proteinler birbiriyle bağlantılıdır. Ökaryotlarda, elektron taşıma zinciri sırasında beş ana protein kompleksi kullanılır. Oksidatif fosforilasyonun son elektron alıcısı oksijendir. Bir elektron alır ve su oluşturmak üzere indirgenir. Bu nedenle, oksidatif fosforilasyon ile ATP üretmek için oksijen mevcut olmalıdır.
Şekil 01: Oksidatif Fosforilasyon
Zincir boyunca elektronların akışı sırasında açığa çıkan enerji, protonların mitokondrinin iç zarı boyunca taşınmasında kullanılır. Bu potansiyel enerji, ATP üretmek için ATP sentaz olan son protein kompleksine yönlendirilir. ATP üretimi, ATP sentaz kompleksinde gerçekleşir. ADP'ye fosfat grubunun eklenmesini katalize eder ve ATP oluşumunu kolaylaştırır. Elektron transferi sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanan ATP üretimi, kemiozmoz olarak bilinir.
Fotofosforilasyon nedir?
Fotosentez bağlamında, güneş ışığının enerjisini kullanarak ADP'yi ATP'ye fosforile eden sürece fotofosforilasyon denir. Bu süreçte, güneş ışığı, düşük enerjili bir elektron alıcısı tarafından kabul edilecek yüksek enerjili bir elektron vericisi oluşturmak için farklı klorofil moleküllerini aktive eder. Bu nedenle, ışık enerjisi hem yüksek enerjili elektron vericisinin hem de düşük enerjili elektron alıcısının yaratılmasını içerir. Oluşturulan bir enerji gradyanının bir sonucu olarak, elektronlar donörden alıcıya döngüsel ve döngüsel olmayan bir şekilde hareket edecektir. Elektronların hareketi elektron taşıma zinciri boyunca gerçekleşir.
Fotofosforilasyon iki gruba ayrılabilir; döngüsel fotofosforilasyon ve döngüsel olmayan fotofosforilasyon. Döngüsel fotofosforilasyon, kloroplastın thylakoid membran olarak bilinen özel bir yerinde meydana gelir. Döngüsel fotofosforilasyon oksijen ve NADPH üretmez. Bu döngüsel yol, fotosistem I olarak bilinen bir klorofil pigment kompleksine elektron akışını başlatır. Fotosistem I'den yüksek enerjili elektron desteklenir. Elektronun kararsızlığı nedeniyle, daha düşük enerji seviyelerindeki bir elektron alıcısı tarafından kabul edilecektir. Başlatıldıktan sonra elektronlar, bir proton hareket kuvveti üreten zar boyunca H+ iyonlarını pompalarken zincirdeki bir elektron alıcısından diğerine hareket edecektir. Bu proton hareket kuvveti, işlem sırasında ATP sentaz enzimi kullanılarak ADP'den ATP üretiminde kullanılan bir enerji gradyanının gelişmesine yol açar.
Şekil 02: Fotofosforilasyon
Siklik olmayan fotofosforilasyonda, iki klorofil pigment kompleksi içerir (fotosistem I ve fotosistem II). Bu stromada gerçekleşir. Suyun bu fotolizi yolunda molekül, fotosistem içinde fotoliz reaksiyonundan türetilen iki elektronu başlangıçta tutan fotosistem II'de yer alır. Işık enerjisi, zincir reaksiyona giren ve sonunda fotosistem II'de bulunan bir çekirdek moleküle aktarılan fotosistem II'den bir elektronun uyarılmasını içerir. Elektron, sonunda bir oksijen molekülü tarafından kabul edilecek bir enerji gradyanında bir elektron alıcısından diğerine hareket edecektir. İşte bu yolda hem oksijen hem de NADPH üretilir.
Oksidatif fosforilasyon ve Fotofosforilasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Canlı sistem içinde enerji transferinde her iki süreç de önemlidir.
- Her ikisi de redoks ara ürünlerinin kullanımında yer alır.
- Her iki süreçte de, bir proton hareket kuvvetinin üretilmesi, H+ iyonlarının zar boyunca transferine yol açar.
- Her iki işlem tarafından oluşturulan enerji gradyanı, ADP'den ATP üretmek için kullanılır.
- Her iki işlem de ATP yapmak için ATP sentaz enzimini kullanır.
Oksidatif fosforilasyon ve Fotofosforilasyon Arasındaki Fark Nedir?
Oksidatif Fosforilasyon ve Fotofosforilasyon |
|
| Oksidatif Fosforilasyon, enzimler ve oksijen kullanarak ATP üreten süreçtir. Aerobik solunumun son aşamasıdır. | Fotofosforilasyon, fotosentez sırasında güneş ışığını kullanarak ATP üretim sürecidir. |
| Enerji Kaynağı | |
| Moleküler oksijen ve glikoz, oksidatif fosforilasyonun enerji kaynaklarıdır. | Güneş ışığı fotofosforilasyonun enerji kaynağıdır. |
| Konum | |
| Oksidatif fosforilasyon mitokondride gerçekleşir | Fotofosforilasyon kloroplastta gerçekleşir |
| Olay | |
| Oksidatif fosforilasyon hücresel solunum sırasında gerçekleşir. | Fotofosforilasyon, fotosentez sırasında gerçekleşir. |
| Son Elektron Alıcısı | |
| Oksijen, oksidatif fosforilasyonun son elektron alıcısıdır. | NADP+ fotofosforilasyonun son elektron alıcısıdır. |
Özet – Oksidatif fosforilasyon ve Fotofosforilasyon
Yaşayan sistemde ATP üretimi birçok şekilde gerçekleşir. Oksidatif fosforilasyon ve fotofosforilasyon, hücresel ATP'nin çoğunu üreten iki ana mekanizmadır. Ökaryotlarda, mitokondrinin iç zarı içindeki farklı protein komplekslerinde oksidatif fosforilasyon gerçekleştirilir. Elektronların elektron vericilerinden elektron alıcılarına hareketini sağlamak için birçok redoks ara ürününü içerir. Son olarak, elektron transferi sırasında açığa çıkan enerji kullanılarak ATP sentaz tarafından ATP üretilir. Güneş ışığının enerjisini kullanarak ADP'yi ATP'ye fosforile eden işleme fotofosforilasyon denir. Fotosentez sırasında gerçekleşir. Fotofosforilasyon iki ana yolla gerçekleşir; döngüsel fotofosforilasyon ve döngüsel olmayan fotofosforilasyon. Oksidatif fosforilasyon mitokondride, fotofosforilasyon kloroplastta gerçekleşir. Oksidatif fosforilasyon ve fotofosforilasyon arasındaki fark budur.
PDF'yi İndirin Oksidatif fosforilasyon ve Fotofosforilasyon
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Oksidatif fotofosforilasyon ve fotofosforilasyon arasındaki fark
