Diferencia entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación

Diferencia clave: oxidativo fosforilación vs fotofosforilación
 

La adenosina tri-fosfato (ATP) es un factor importante para la supervivencia y la función de los organismos vivos. ATP se conoce como la moneda de energía universal de la vida. La producción de ATP dentro del sistema de vida ocurre de muchas maneras. La fosforilación oxidativa y la fotofosforilación son dos mecanismos principales que producen la mayor parte del ATP celular dentro de un sistema vivo. La fosforilación oxidativa utiliza oxígeno molecular durante la síntesis de ATP, y tiene lugar cerca de las membranas de las mitocondrias, mientras que la fotofosforilación utiliza la luz solar como la fuente de energía para la producción de ATP, y se lleva a. El diferencia clave entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación es que La producción de ATP es impulsada por la transferencia de electrones al oxígeno en la fosforilación oxidativa mientras La luz solar impulsa la producción de ATP en fotofosforilación.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la fosforilación oxidativa?
3. ¿Qué es la fotofosforilación?
4. Similitudes entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación
5. Comparación lado a lado: fosforilación oxidativa frente a la fotofosforilación en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la fosforilación oxidativa??

La fosforilación oxidativa es la vía metabólica que produce ATP usando enzimas con la presencia de oxígeno. Es la etapa final de la respiración celular de los organismos aeróbicos. Hay dos procesos principales de fosforilación oxidativa; cadena de transporte de electrones y quimiosmosis. En la cadena de transporte de electrones, facilita las reacciones redox que involucran muchos intermedios redox para impulsar el movimiento de electrones de donantes de electrones a aceptores de electrones. La energía derivada de estas reacciones redox se usa para producir ATP en la quimiosmosis. En el contexto de los eucariotas, la fosforilación oxidativa se lleva a cabo en diferentes complejos de proteínas dentro de la membrana interna de las mitocondrias. En el contexto de los procariotas, estas enzimas están presentes en el espacio intermembrana de la célula.

Las proteínas que están involucradas en la fosforilación oxidativa están vinculadas entre sí. En los eucariotas, se utilizan cinco complejos de proteínas principales durante la cadena de transporte de electrones. El aceptador de electrones final de la fosforilación oxidativa es oxígeno. Acepta un electrón y se reduce para formar agua. Por lo tanto, el oxígeno debe estar presente para producir ATP por fosforilación oxidativa.

Figura 01: Fosforilación oxidativa

La energía que se libera durante el flujo de electrones a través de la cadena se utiliza en el transporte de protones a través de la membrana interna de las mitocondrias. Esta energía potencial se dirige al complejo de proteína final que es ATP sintasa para producir ATP. La producción de ATP ocurre en el complejo ATP sintasa. Cataliza la adición del grupo de fosfato al ADP y facilita la formación de ATP. La producción de ATP utilizando la energía liberada durante la transferencia de electrones se conoce como quimiosmosis.

¿Qué es la fotofosforilación??

En el contexto de la fotosíntesis, el proceso que fosforila ADP a ATP utilizando la energía de la luz solar se conoce como fotofosforilación. En este proceso, la luz solar activa diferentes moléculas de clorofila para crear un donante de electrones de alta energía que sea aceptado por un aceptador de electrones de baja energía. Por lo tanto, la energía de la luz implica la creación de un donante de electrones de alta energía y un aceptador de electrones de baja energía. Como resultado de un gradiente de energía creado, los electrones se moverán del donante al aceptador de manera cíclica y no cíclica. El movimiento de los electrones tiene lugar a través de la cadena de transporte de electrones.

La fotofosforilación podría clasificarse en dos grupos; fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica. La fotofosforilación cíclica ocurre en un lugar especial del cloroplasto conocido como la membrana tilacoidea. La fotofosforilación cíclica no produce oxígeno y NADPH. Esta vía cíclica inicia el flujo de electrones a un complejo de pigmento de clorofila conocido como fotosistema I. Desde el fotosistema i se aumenta el electrón de alta energía. Debido a la inestabilidad del electrón, será aceptado por un aceptador de electrones que se encuentra en niveles de energía más bajos. Una vez iniciado, los electrones se moverán de un aceptador de electrones a otro en una cadena mientras bombean iones H+ a través de la membrana que produce una fuerza de motivo de protones. Esta fuerza motriz de protones conduce al desarrollo de un gradiente de energía que se utiliza en la producción de ATP de ADP utilizando la enzima ATP sintasa durante el proceso.

Figura 02: fotofosforilación

En fotofosforilación no cíclica, involucra dos complejos de pigmento de clorofilo (Photosistema I y Photosistema II). Esto tiene lugar en el estroma.  En esta vía fotólisis del agua, la molécula tiene lugar en el fotosistema II que retiene dos electrones derivados de la reacción de fotólisis dentro del fotosistema inicialmente. La energía de la luz implica la excitación de un electrón del fotosistema II que sufre la reacción en cadena y finalmente se transfiere a una molécula central presente en el fotosistema II. El electrón se moverá de un aceptador de electrones a otro en un gradiente de energía que finalmente será aceptado por una molécula de oxígeno. Aquí en esta vía, se producen oxígeno y NADPH.

¿Cuáles son las similitudes entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación??

• Ambos procesos son importantes en la transferencia de energía dentro del sistema vivo.
• Ambos involucrados en la utilización de intermedios redox.
• En ambos procesos, la producción de una fuerza de motivo de protones conduce a la transferencia de H⁺ iones a través de la membrana.
• El gradiente de energía creado por ambos procesos se utiliza para producir ATP a partir de ADP.
• Ambos procesos usan la enzima ATP sintasa para hacer ATP.

¿Cuál es la diferencia entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación??

Resumen -oxidativo fosforilación vs fotofosforilación

La producción de ATP dentro del sistema de vida ocurre de muchas maneras. La fosforilación oxidativa y la fotofosforilación son dos mecanismos principales que producen la mayor parte del ATP celular. En los eucariotas, la fosforilación oxidativa se lleva a cabo en diferentes complejos de proteínas dentro de la membrana interna de las mitocondrias. Implica muchos intermedios redox para impulsar el movimiento de electrones de donantes de electrones a aceptores de electrones. Por fin, el uso de la energía liberada durante la transferencia de electrones se usa para producir ATP por ATP sintasa. El proceso que fosforila ADP a ATP utilizando la energía de la luz solar se conoce como fotofosforilación. Sucede durante la fotosíntesis. La fotofosforilación ocurre a través de dos formas principales; fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica. La fosforilación oxidativa ocurre en las mitocondrias y se produce la fotofosforilación en los cloroplastos. Esta es la diferencia entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación.

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Referencia:

1."Fotofosforilación (cíclica y no cíclica).Fotofosforilación (cíclica y no cíclica) | Tutorvista.comunicarse. Consultado el 13 de enero de 2018. Disponible aquí 
2."Fosforilación oxidativa | Biología (artículo)." Academia Khan. Consultado el 13 de enero de 2018. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1.'Cadena de transporte de electrones mitocondriales -Etc4' por fvasconcellos 22:35, 9 de septiembre de 2007 (UTC) - Versión vectorial de W: Imagen: ETC4.PNG de Timvickers, contenido sin cambios., (Dominio público) a través de Commons Wikimedia 
2.'Membrana tilacoidea 3'by SomePics - Trabajo propio, (CC By -SA 4.0) a través de Commons Wikimedia