Diferencia entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación

Diferencia Clave - Oxidativa fosforilación vs fotofosforilación
 

El adenosín trifosfato (ATP) es un factor importante para la supervivencia y la función de los organismos vivos. ATP es conocida como la moneda de energía universal de la vida. La producción de ATP dentro del sistema vivo 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 fuente de energía para la producción de ATP, y tiene lugar en la membrana tilacoide del cloroplasto. los 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 que la luz del sol impulsa la producción de ATP en fotofosforilacion.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
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 fotofosforilación en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la fosforilación oxidativa??

La fosforilación oxidativa es la vía metabólica que produce ATP utilizando enzimas con presencia de oxígeno. Es la etapa final de la respiración celular de los organismos aeróbicos. Existen 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 a muchos intermediarios redox para impulsar el movimiento de electrones de los donantes de electrones a los aceptadores de electrones. La energía derivada de estas reacciones redox se utiliza 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 intervienen en la fosforilación oxidativa están unidas entre sí. En los eucariotas, se utilizan cinco complejos principales de proteínas durante la cadena de transporte de electrones. El aceptor final de electrones de la fosforilación oxidativa es el oxígeno. Acepta un electrón y se reduce a formar agua. Por lo tanto, el oxígeno debe estar presente para producir ATP por la 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 la ATP sintasa para producir ATP. La producción de ATP se produce en el complejo ATP sintasa. Cataliza la adición del grupo fosfato a ADP y facilita la formación de ATP. La producción de ATP que utiliza 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 donador de electrones de alta energía que sería aceptado por un aceptador de electrones de baja energía. Por lo tanto, la energía luminosa implica la creación de un donador de electrones de alta energía y un aceptor de electrones de baja energía. Como resultado de la creación de un gradiente de energía, los electrones se moverán del donante al aceptor de manera cíclica y no cíclica. El movimiento de los electrones se realiza 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 se produce en un lugar especial del cloroplasto conocido como membrana tilacoide. La fotofosforilación cíclica no produce oxígeno y NADPH. Esta ruta cíclica inicia el flujo de electrones a un complejo de pigmento de clorofila conocido como fotosistema I. Desde el fotosistema I se potencia 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 iniciados, los electrones se moverán de un receptor de electrones a otro en una cadena mientras bombean iones H + a través de la membrana que produce una fuerza motriz de protones. Esta fuerza motriz de protones conduce al desarrollo de un gradiente de energía que se utiliza en la producción de ATP a partir de ADP utilizando la enzima ATP sintasa durante el proceso..

Figura 02: Fotofosforilación

En la fotofosforilación no cíclica, implica dos complejos de pigmento de clorofila (fotosistema I y fotosistema II). Esto tiene lugar en el estroma. En esta vía de la fotólisis del agua, la molécula tiene lugar en el fotosistema II que retiene inicialmente dos electrones derivados de la reacción de fotólisis dentro del fotosistema. La energía luminosa implica la excitación de un electrón del fotosistema II que sufre una reacción en cadena y finalmente se transfiere a una molécula central presente en el fotosistema II. El electrón pasará de un aceptor de electrones a otro en un gradiente de energía que finalmente será aceptado por una molécula de oxígeno. Aquí, en esta vía, se producen tanto oxígeno como 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 motriz 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 desde ADP.
• Ambos procesos utilizan la enzima ATP sintasa para hacer ATP.

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

Fosforilación oxidativa frente a la fotofosforilación
La fosforilación oxidativa es el proceso que produce ATP utilizando enzimas y oxígeno. Es la última etapa de la respiración aeróbica..	La fotofosforilación es el proceso de producción de ATP que utiliza la luz solar durante la fotosíntesis..
Fuente de energía
El oxígeno molecular y la glucosa son las fuentes de energía de la fosforilación oxidativa..	La luz solar es la fuente de energía de la fotofosforilación..
Ubicación
La fosforilación oxidativa se produce en las mitocondrias.	La fotofosforilación se produce en el cloroplasto.
Ocurrencia
La fosforilación oxidativa ocurre durante la respiración celular..	La fotofosforilación ocurre durante la fotosíntesis..
Aceptador final de electrones
El oxígeno es el aceptor final de electrones de la fosforilación oxidativa..	NADP+ Es el último receptor de electrones de la fotofosforilación..

Resumen - Oxidativo fosforilación vs fotofosforilación

La producción de ATP dentro del sistema vivo 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. Involucra a muchos intermedios redox para impulsar el movimiento de electrones de donantes de electrones a aceptadores de electrones. Por último, el uso de la energía liberada durante la transferencia de electrones se utiliza para producir ATP por la 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 se produce a través de dos formas principales; Fotofosforilación cíclica y fotofosforilación no cíclica. La fosforilación oxidativa se produce en las mitocondrias y la fotofosforilación se produce 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.com. Accedido el 13 de enero de 2018.. Disponible aquí 
2. ”Fosforilación oxidativa | Biología (artículo). ”Academia Khan. Accedido el 13 de enero de 2018.. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1. 'Cadena de transporte de electrones mitocondrial-Etc4'By Fvasconcellos 22:35, 9 de septiembre de 2007 (UTC) - Versión vectorial de w: Image: Etc4.png por TimVickers, contenido sin cambios., (Dominio público) a través de Commons Wikimedia 
2.'Thylakoid membrana 3'By Somepics - Trabajo propio, (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia