मुख्य अंतर - माइटोकॉन्ड्रिया बनाम क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
कोशिकीय श्वसन और प्रकाश संश्लेषण दो अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं जो जीवमंडल में जीवों की सहायता करती हैं। दोनों प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों का परिवहन शामिल है जो एक इलेक्ट्रॉन ढाल बनाते हैं। यह एक प्रोटॉन ढाल के गठन का कारण बनता है जिसके द्वारा एंजाइम एटीपी सिंथेज़ की सहायता से एटीपी को संश्लेषित करने में ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ETC) को 'ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन' कहा जाता है, क्योंकि यह प्रक्रिया रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करती है।इसके विपरीत, क्लोरोप्लास्ट में इस प्रक्रिया को 'फोटो-फॉस्फोराइलेशन' कहा जाता है क्योंकि यह प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करता है। यह माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ETC) के बीच महत्वपूर्ण अंतर है।
माइटोकॉन्ड्रिया में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला क्या है?
माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के रूप में जाना जाता है जहां इलेक्ट्रॉनों को विभिन्न परिसरों की भागीदारी के साथ माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में ले जाया जाता है। यह एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाता है जो एटीपी के संश्लेषण का कारण बनता है। इसे ऊर्जा स्रोत के कारण ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के रूप में जाना जाता है: यही रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को संचालित करती हैं।
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में कई अलग-अलग प्रोटीन और कार्बनिक अणु होते हैं जिनमें विभिन्न परिसरों जैसे जटिल I, II, III, IV और ATP सिंथेज़ कॉम्प्लेक्स शामिल होते हैं। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति के दौरान, वे उच्च ऊर्जा स्तरों से निम्न ऊर्जा स्तरों की ओर बढ़ते हैं।इस गति के दौरान निर्मित इलेक्ट्रॉन प्रवणता ऊर्जा प्राप्त करती है जिसका उपयोग मैट्रिक्स से इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में आंतरिक झिल्ली में H+ आयनों को पंप करने में किया जाता है। यह एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाता है। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रॉन FADH2 और NADH से प्राप्त होते हैं। इन्हें पहले के सेलुलर श्वसन चरणों के दौरान संश्लेषित किया जाता है जिसमें ग्लाइकोलाइसिस और टीसीए चक्र शामिल हैं।
चित्र 01: माइटोकॉन्ड्रिया में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
कॉम्प्लेक्स I, II और IV को प्रोटॉन पंप माना जाता है। दोनों कॉम्प्लेक्स I और II सामूहिक रूप से इलेक्ट्रॉनों को एक इलेक्ट्रॉन वाहक को यूबिकिनोन के रूप में जाना जाता है जो इलेक्ट्रॉनों को जटिल III में स्थानांतरित करता है। कॉम्प्लेक्स III के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति के दौरान, अधिक H+ आयन आंतरिक झिल्ली के पार इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में पहुंचाए जाते हैं।एक अन्य मोबाइल इलेक्ट्रॉन वाहक जिसे साइटोक्रोम सी के रूप में जाना जाता है, इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है जो तब जटिल IV में पारित हो जाते हैं। यह एच+ आयनों के अंतःक्रियात्मक स्थान में अंतिम स्थानांतरण का कारण बनता है। इलेक्ट्रॉनों को अंततः ऑक्सीजन द्वारा स्वीकार किया जाता है जिसे बाद में पानी बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रोटॉन मोटिव फोर्स ग्रेडिएंट को अंतिम कॉम्प्लेक्स की ओर निर्देशित किया जाता है जो एटीपी सिंथेज़ है जो एटीपी को संश्लेषित करता है।
क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला क्या है?
क्लोरोप्लास्ट के अंदर होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को आमतौर पर फोटोफॉस्फोराइलेशन के रूप में जाना जाता है। चूंकि ऊर्जा का स्रोत सूर्य का प्रकाश है, इसलिए एडीपी से एटीपी में फास्फोराइलेशन को फोटोफॉस्फोराइलेशन के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया में, एक उच्च ऊर्जा दाता इलेक्ट्रॉन के निर्माण में प्रकाश ऊर्जा का उपयोग किया जाता है जो तब एक यूनिडायरेक्शनल पैटर्न में निम्न ऊर्जा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता में प्रवाहित होता है। दाता से स्वीकर्ता तक इलेक्ट्रॉनों की गति को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला कहा जाता है। फोटोफॉस्फोराइलेशन दो मार्गों का हो सकता है; चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन और नॉनसाइक्लिक फोटोफॉस्फोराइलेशन।
चित्र 02: क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन मूल रूप से थायलाकोइड झिल्ली पर होता है जहां इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह एक वर्णक परिसर से शुरू होता है जिसे फोटोसिस्टम I के रूप में जाना जाता है। जब सूर्य का प्रकाश फोटोसिस्टम पर पड़ता है; प्रकाश को अवशोषित करने वाले अणु प्रकाश को पकड़ लेंगे और इसे फोटोसिस्टम में एक विशेष क्लोरोफिल अणु में भेज देंगे। यह उत्तेजना और अंततः एक उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन की रिहाई की ओर जाता है। यह ऊर्जा एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता से अगले इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता को एक इलेक्ट्रॉन प्रवणता में पारित की जाती है जिसे अंत में एक निम्न ऊर्जा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता द्वारा स्वीकार किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों की गति एक प्रोटॉन प्रेरक बल को प्रेरित करती है जिसमें झिल्ली में H+ आयनों को पंप करना शामिल होता है।इसका उपयोग एटीपी के उत्पादन में किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान एटीपी सिंथेज़ का उपयोग एंजाइम के रूप में किया जाता है। चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन ऑक्सीजन या एनएडीपीएच का उत्पादन नहीं करता है।
गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन में, दो फोटो सिस्टम की भागीदारी होती है। प्रारंभ में, एक पानी के अणु को 2H+ + 1/2O2 + 2e– फोटोसिस्टम बनाने के लिए लाइज किया जाता है। II दो इलेक्ट्रॉनों को रखता है। फोटोसिस्टम में मौजूद क्लोरोफिल वर्णक प्रकाश ऊर्जा को फोटॉन के रूप में अवशोषित करते हैं और इसे एक कोर अणु में स्थानांतरित करते हैं। फोटोसिस्टम से दो इलेक्ट्रॉनों को बढ़ावा मिलता है जिसे प्राथमिक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता द्वारा स्वीकार किया जाता है। चक्रीय पथ के विपरीत, दो इलेक्ट्रॉन फोटोसिस्टम में वापस नहीं आएंगे। फोटोसिस्टम में इलेक्ट्रॉनों की कमी एक अन्य पानी के अणु के विश्लेषण द्वारा प्रदान की जाएगी। फोटोसिस्टम II से इलेक्ट्रॉनों को फोटोसिस्टम I में स्थानांतरित किया जाएगा जहां एक समान प्रक्रिया होगी। एक स्वीकर्ता से दूसरे में इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह एक इलेक्ट्रॉन प्रवणता पैदा करेगा जो एक प्रोटॉन प्रेरक बल है जिसका उपयोग एटीपी को संश्लेषित करने में किया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में ईटीसी के बीच समानताएं क्या हैं?
- एटीपी सिंथेज़ का उपयोग ईटीसी में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट दोनों द्वारा किया जाता है।
- दोनों में, 3 एटीपी अणु 2 प्रोटॉन द्वारा संश्लेषित होते हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के बीच अंतर क्या है?
माइटोकॉन्ड्रिया में ईटीसी बनाम क्लोरोप्लास्ट में ईटीसी |
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| माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण या इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के रूप में जाना जाता है। | क्लोरोप्लास्ट के अंदर होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को फोटोफॉस्फोराइलेशन या क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के रूप में जाना जाता है। |
| फास्फोराइलेशन का प्रकार | |
| माइटोकॉन्ड्रिया के ETC में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण होता है। | क्लोरोप्लास्ट के ETC में फोटो-फॉस्फोराइलेशन होता है। |
| ऊर्जा का स्रोत | |
| माइटोकॉन्ड्रिया में ईटीपी की ऊर्जा का स्रोत रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से प्राप्त रासायनिक ऊर्जा है.. | क्लोरोप्लास्ट में ETC प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करता है। |
| स्थान | |
| माइटोकॉन्ड्रिया में ETC माइटोकॉन्ड्रिया के क्राइस्ट में होता है। | क्लोरोप्लास्ट में ETC क्लोरोप्लास्ट के थायलाकोइड झिल्ली में होता है। |
| सह-एंजाइम | |
| एनएडी और एफएडी माइटोकॉन्ड्रिया के ईटीसी में शामिल हैं। | एनएडीपी क्लोरोप्लास्ट के ईटीसी में शामिल है। |
| प्रोटॉन ग्रेडिएंट | |
| प्रोटॉन ग्रेडिएंट माइटोकॉन्ड्रिया के ETC के दौरान इंटरमेम्ब्रेन स्पेस से मैट्रिक्स तक कार्य करता है। | क्लोरोप्लास्ट के ईटीसी के दौरान प्रोटॉन ग्रेडिएंट थायलाकोइड स्पेस से क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा तक कार्य करता है। |
| अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता | |
| आक्सीजन माइटोकॉन्ड्रिया में ETC का अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। | चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन में क्लोरोफिल और नॉनसाइक्लिक फोटोफॉस्फोराइलेशन में एनएडीपीएच+ क्लोरोप्लास्ट में ईटीसी में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता हैं। |
सारांश - माइटोकॉन्ड्रिया बनाम क्लोरोप्लास्ट में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
क्लोरोप्लास्ट के थायलाकोइड झिल्ली में होने वाली इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को फोटो-फॉस्फोराइलेशन के रूप में जाना जाता है क्योंकि प्रक्रिया को चलाने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।माइटोकॉन्ड्रिया में, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के रूप में जाना जाता है, जहां NADH और FADH2 से इलेक्ट्रॉन जो ग्लाइकोलाइसिस और TCA चक्र से प्राप्त होते हैं, एक प्रोटॉन ढाल के माध्यम से ATP में परिवर्तित हो जाते हैं। यह माइटोकॉन्ड्रिया में ईटीसी और क्लोरोप्लास्ट में ईटीसी के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। एटीपी के संश्लेषण के दौरान दोनों प्रक्रियाएं एटीपी सिंथेज़ का उपयोग करती हैं।
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