मुख्य अंतर - ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण बनाम फोटोफॉस्फोराइलेशन
एडेनोसिन ट्राई-फॉस्फेट (एटीपी) जीवित जीवों के अस्तित्व और कार्य के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। एटीपी को जीवन की सार्वभौमिक ऊर्जा मुद्रा के रूप में जाना जाता है। जीवित प्रणाली के भीतर एटीपी का उत्पादन कई तरह से होता है। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन दो प्रमुख तंत्र हैं जो एक जीवित प्रणाली के भीतर अधिकांश सेलुलर एटीपी का उत्पादन करते हैं। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण एटीपी के संश्लेषण के दौरान आणविक ऑक्सीजन का उपयोग करता है, और यह माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्लियों के पास होता है, जबकि फोटोफॉस्फोराइलेशन एटीपी के उत्पादन के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का उपयोग करता है, और यह क्लोरोप्लास्ट के थायलाकोइड झिल्ली में होता है।ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि एटीपी उत्पादन ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण में ऑक्सीजन के लिए इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण द्वारा संचालित होता है जबकि सूरज की रोशनी फोटोफॉस्फोराइलेशन में एटीपी उत्पादन को संचालित करती है।
ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन क्या है?
ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण चयापचय मार्ग है जो ऑक्सीजन की उपस्थिति के साथ एंजाइमों का उपयोग करके एटीपी का उत्पादन करता है। यह एरोबिक जीवों के सेलुलर श्वसन का अंतिम चरण है। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण की दो मुख्य प्रक्रियाएं हैं; इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और रसायन परासरण। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में, यह रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की सुविधा प्रदान करता है जिसमें इलेक्ट्रॉन दाताओं से इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता तक इलेक्ट्रॉनों की गति को चलाने के लिए कई रेडॉक्स मध्यवर्ती शामिल होते हैं। इन रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग रसायन परासरण में एटीपी का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। यूकेरियोट्स के संदर्भ में, माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली के भीतर विभिन्न प्रोटीन परिसरों में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण किया जाता है।प्रोकैरियोट्स के सन्दर्भ में, ये एंजाइम कोशिका के अंतः झिल्ली स्थान में मौजूद होते हैं।
ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण में शामिल प्रोटीन एक दूसरे से जुड़े होते हैं। यूकेरियोट्स में, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के दौरान पांच मुख्य प्रोटीन परिसरों का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण का अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता ऑक्सीजन है। यह एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करता है और पानी बनाने के लिए कम हो जाता है। इसलिए, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण द्वारा एटीपी का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीजन मौजूद होना चाहिए।
चित्र 01: ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन
श्रृंखला के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के दौरान जो ऊर्जा निकलती है उसका उपयोग माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक झिल्ली में प्रोटॉन के परिवहन में किया जाता है। यह संभावित ऊर्जा अंतिम प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को निर्देशित करती है जो एटीपी का उत्पादन करने के लिए एटीपी सिंथेज़ है।एटीपी उत्पादन एटीपी सिंथेज़ कॉम्प्लेक्स में होता है। यह एडीपी में फॉस्फेट समूह को जोड़ने के लिए उत्प्रेरित करता है और एटीपी के गठन की सुविधा प्रदान करता है। इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी उत्पादन को केमियोस्मोसिस के रूप में जाना जाता है।
फोटोफॉस्फोराइलेशन क्या है?
प्रकाश संश्लेषण के संदर्भ में, सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके एडीपी को एटीपी में फॉस्फोराइलेट करने की प्रक्रिया को फोटोफॉस्फोराइलेशन कहा जाता है। इस प्रक्रिया में, सूर्य का प्रकाश विभिन्न क्लोरोफिल अणुओं को सक्रिय करके उच्च ऊर्जा का इलेक्ट्रॉन दाता बनाता है जिसे कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता द्वारा स्वीकार किया जाएगा। इसलिए, प्रकाश ऊर्जा में उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन दाता और कम ऊर्जा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता दोनों का निर्माण शामिल है। निर्मित ऊर्जा प्रवणता के परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉन चक्रीय और गैर-चक्रीय तरीके से दाता से स्वीकर्ता की ओर गति करेंगे। इलेक्ट्रॉनों की गति इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से होती है।
फोटोफॉस्फोराइलेशन को दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है; चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन और गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन।चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन क्लोरोप्लास्ट के एक विशेष स्थान में होता है जिसे थायलाकोइड झिल्ली के रूप में जाना जाता है। चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन ऑक्सीजन और एनएडीपीएच का उत्पादन नहीं करता है। यह चक्रीय मार्ग इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को एक क्लोरोफिल वर्णक परिसर में शुरू करता है जिसे फोटोसिस्टम I के रूप में जाना जाता है। फोटोसिस्टम I से उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन को बढ़ावा मिलता है। इलेक्ट्रॉन की अस्थिरता के कारण, इसे एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता द्वारा स्वीकार किया जाएगा जो निम्न ऊर्जा स्तरों पर है। एक बार शुरू होने के बाद, इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता से एक श्रृंखला में दूसरे में चले जाएंगे, जबकि झिल्ली में एच + आयनों को पंप करते हुए एक प्रोटॉन प्रेरक बल पैदा करता है। यह प्रोटॉन प्रेरक बल एक ऊर्जा प्रवणता के विकास की ओर ले जाता है जिसका उपयोग प्रक्रिया के दौरान एंजाइम एटीपी सिंथेज़ का उपयोग करके एडीपी से एटीपी के उत्पादन में किया जाता है।
चित्र 02: फोटोफॉस्फोराइलेशन
गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन में, इसमें दो क्लोरोफिल वर्णक परिसरों (फोटोसिस्टम I और फोटोसिस्टम II) शामिल हैं। यह स्ट्रोमा में होता है। इस मार्ग में पानी के फोटोलिसिस, फोटोसिस्टम II में अणु होता है जो फोटोसिस्टम के भीतर फोटोलिसिस प्रतिक्रिया से प्राप्त दो इलेक्ट्रॉनों को शुरू में रखता है। प्रकाश ऊर्जा में फोटोसिस्टम II से एक इलेक्ट्रॉन का उत्तेजना शामिल होता है जो चेन रिएक्शन से गुजरता है और अंत में फोटोसिस्टम II में मौजूद एक कोर अणु में स्थानांतरित हो जाता है। इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता से दूसरे में ऊर्जा के एक ढाल में गति करेगा जिसे अंततः ऑक्सीजन के एक अणु द्वारा स्वीकार किया जाएगा। यहाँ इस मार्ग में ऑक्सीजन और NADPH दोनों उत्पन्न होते हैं।
ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन के बीच समानताएं क्या हैं?
- जीवित तंत्र के भीतर ऊर्जा हस्तांतरण में दोनों प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण हैं।
- दोनों रेडॉक्स इंटरमीडिएट के उपयोग में शामिल हैं।
- दोनों प्रक्रियाओं में, प्रोटॉन प्रेरक बल के उत्पादन से झिल्ली में H+ आयनों का स्थानांतरण होता है।
- दोनों प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित ऊर्जा प्रवणता का उपयोग एडीपी से एटीपी का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
- दोनों प्रक्रियाएं एटीपी बनाने के लिए एटीपी सिंथेज़ एंजाइम का उपयोग करती हैं।
ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन में क्या अंतर है?
ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन बनाम फोटोफॉस्फोराइलेशन |
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| ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन वह प्रक्रिया है जो एंजाइम और ऑक्सीजन का उपयोग करके एटीपी का उत्पादन करती है। यह एरोबिक श्वसन का अंतिम चरण है। | प्रकाश संश्लेषण के दौरान सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके एटीपी उत्पादन की प्रक्रिया है। |
| ऊर्जा स्रोत | |
| आणविक ऑक्सीजन और ग्लूकोज ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के ऊर्जा स्रोत हैं। | सूर्य का प्रकाश फोटोफॉस्फोराइलेशन का ऊर्जा स्रोत है। |
| स्थान | |
| माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण होता है | क्लोरोप्लास्ट में फोटोफॉस्फोराइलेशन होता है |
| घटना | |
| ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण सेलुलर श्वसन के दौरान होता है। | प्रकाश संश्लेषण के दौरान फोटोफॉस्फोराइलेशन होता है। |
| अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता | |
| ऑक्सीजन फास्फारिलीकरण का अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। | NADP+ फोटोफॉस्फोराइलेशन का अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। |
सारांश - ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण बनाम फोटोफॉस्फोराइलेशन
जीवित तंत्र के भीतर एटीपी का उत्पादन कई तरह से होता है। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन दो प्रमुख तंत्र हैं जो अधिकांश सेलुलर एटीपी का उत्पादन करते हैं। यूकेरियोट्स में, माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली के भीतर विभिन्न प्रोटीन परिसरों में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण किया जाता है। इसमें इलेक्ट्रॉन दाताओं से इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता तक इलेक्ट्रॉनों की गति को चलाने के लिए कई रेडॉक्स मध्यवर्ती शामिल हैं। अंत में, इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी सिंथेज़ द्वारा एटीपी का उत्पादन किया जाता है। सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके एडीपी को एटीपी में फॉस्फोराइलेट करने की प्रक्रिया को फोटोफॉस्फोराइलेशन कहा जाता है। यह प्रकाश संश्लेषण के दौरान होता है। फोटोफॉस्फोराइलेशन दो मुख्य तरीकों से होता है; चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन और गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण माइटोकॉन्ड्रिया में होता है और फोटोफॉस्फोराइलेशन क्लोरोप्लास्ट में होता है।यह ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन के बीच का अंतर है।
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