A principal diferença entre a quimiosmose na mitocôndria e o cloroplasto é que na quimiosmose mitocondrial, a fonte de energia são as moléculas de alimentos, enquanto a fonte de energia para a quimiosmose no cloroplasto é recebida por uma fonte de luz.
Quimiosmose é o movimento de íons de um lado de uma membrana semipermeável biológica para outro através de um gradiente eletroquímico. O gradiente permite que os íons passem passivamente com a ajuda de proteínas embutidas na membrana. Isso ajuda os íons a se moverem de uma área de maior concentração para uma área de menor concentração. Este processo é semelhante à osmose, mas envolve íons que se movem através das membranas através de um gradiente.
O que é Quimiosmose na Mitocôndria?
Chemiosmosis nas mitocôndrias é o bombeamento de prótons através de canais especiais nas membranas das mitocôndrias da membrana interna para a membrana externa. Durante este processo, os transportadores de elétrons, NADH e FADH, doam elétrons para a cadeia de transporte de elétrons. Esses elétrons fazem mudanças conformacionais nas proteínas para bombear íons H+ através de uma membrana seletivamente permeável. A distribuição desigual de íons H+ através da membrana causa uma diferença na concentração e no gradiente eletroquímico. Portanto, íons de hidrogênio carregados positivamente se movem e se agregam em um lado da membrana. Muitos íons se movem através das regiões apolares das membranas fosfolipídicas com a ajuda de canais iônicos. Isso faz com que os íons de hidrogênio na matriz passem através da membrana mitocondrial interna com a ajuda de uma proteína de membrana chamada ATP sintase. Essa proteína utiliza a energia potencial no gradiente de íons de hidrogênio para adicionar um fosfato ao ADP, formando ATP.
Figura 01: Quimiosmose na Mitocôndria
A quimiosmose gera a maior parte do ATP durante o catabolismo aeróbico da glicose. A produção de ATP nas mitocôndrias usando quimiosmose é conhecida como fosforilação oxidativa. No final desse processo, os elétrons ajudam a reduzir as moléculas de oxigênio a íons de oxigênio. Elétrons extras no oxigênio interagem com íons H+ para formar água.
O que é Quimiosmose em Cloroplasto?
Quimiosmose nos cloroplastos é o movimento de prótons para a produção de ATP nas plantas. No cloroplasto, a quimiosmose ocorre no tilacóide. O tilacóide coleta luz e serve como local para reações de luz durante a fotossíntese. As reações de luz geram ATP por quimiosmose. O complexo de antenas do fotossistema II recebe os fótons da luz solar. Isso excita os elétrons para um nível de energia mais alto. Os elétrons então são transportados pela cadeia de transporte de elétrons, bombeando prótons ativamente através da membrana do tilacóide para o lúmen do tilacóide.
Figura 02: Quimiosmose em Cloroplasto
Com a ajuda de uma enzima ATP sintase, os prótons fluem em um gradiente eletroquímico. Isso gera ATP por fosforilação de ADP em ATP. Esses elétrons da primeira reação luminosa atingem o fotossistema I e então atingem um nível de energia mais alto pela energia luminosa e são recebidos por um aceptor de elétrons. Isso reduz NADP+ a NADPH. A oxidação da água, que se divide em prótons e oxigênio, substitui os elétrons que são perdidos do fotossistema II. Para gerar uma molécula de oxigênio, os fotossistemas I e II absorvem pelo menos dez fótons. Aqui, quatro elétrons se movem através dos fotossistemas e geram duas moléculas de NAPDH.
Quais são as diferenças de semelhanças entre quimiosmose na mitocôndria e cloroplasto?
- A quimiosmose nas mitocôndrias e no cloroplasto têm a mesma teoria – mover íons através de uma membrana semipermeável em um gradiente eletroquímico.
- Ambos usam fontes de alta energia para o processo de quimiosmose.
- Íons ou prótons de hidrogênio se difundem através das membranas.
- Ambos geram ATP.
- Além disso, ambos usam proteínas de membrana e a enzima ATP sintase.
Qual é a diferença entre quimiosmose na mitocôndria e cloroplasto?
Na quimiosmose mitocondrial, a fonte de energia são as moléculas dos alimentos, enquanto a fonte de energia para a quimiosmose no cloroplasto é a luz solar. Assim, esta é a principal diferença entre quimiosmose na mitocôndria e cloroplasto. Além disso, nas mitocôndrias, a quimiosmose ocorre através da membrana mitocondrial interna, enquanto, no cloroplasto, a quimiosmose ocorre no lúmen dos tilacóides. Além disso, nas mitocôndrias, o ATP é gerado na matriz das mitocôndrias, enquanto no cloroplasto, o ATP é gerado fora do tilacóide.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre quimiosmose na mitocôndria e cloroplasto em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Quimiosmose na Mitocôndria vs Cloroplasto
Quimiosmose é o movimento de íons de um lado da membrana semipermeável biológica para outro através de um gradiente eletroquímico. A quimiosmose nas mitocôndrias é o bombeamento de prótons através de canais especiais nas membranas das mitocôndrias da membrana interna para a membrana externa. A quimiosmose nos cloroplastos é o movimento de prótons para a produção de ATP nas plantas. No cloroplasto, a quimiosmose ocorre no tilacóide. Ambos os processos envolvem a geração de ATP usando energia. Nas mitocôndrias, a fonte de energia é a reação redox durante o metabolismo das moléculas dos alimentos, enquanto no cloroplasto, a fonte de energia é a luz. Então, isso resume a diferença entre quimiosmose na mitocôndria e cloroplasto.
