Avainero – substraattitason fosforylaatio vs hapettava fosforylaatio
Fosforylaatio on prosessi, joka lisää fosfaattiryhmän orgaaniseen molekyyliin tiettyjen entsyymien avulla. Se on tärkeä solussa esiintyvä mekanismi energian siirtämiseksi tai energian varastoimiseksi korkean energian sidoksina fosfaattiryhmien välillä. ATP muodostuu soluissa fosforylaatiolla. Myös muita tärkeitä fosfaattia sisältäviä yhdisteitä syntetisoidaan fosforyloimalla. Fosforylaatiota on erilaisia. Niistä substraattitason fosforylaatio ja oksidatiivinen fosforylaatio ovat yleisiä soluissa.avainero substraattitason fosforylaation ja oksidatiivisen fosforylaation välillä on, että substraattitason fosforylaatiossa fosforyloidun yhdisteen fosfaattiryhmä siirtyy suoraan ADP:hen tai GDP:hen muodostamaan ATP:tä tai GTP:tä ilman muita molekyylejä, kun taas hapettavassa fosforylaatiossa saadaan aikaan ravinteita tai kemikaaleja. energiaa siirtää fosfaattiryhmä ADP:hen ja tuottaa korkean energian ATP:tä elektronin tai H+ kuljetusjärjestelmän avulla.
Mitä on substraattitason fosforylaatio?
Fosfaattiryhmän suora siirto substraatista ADP:hen korkeaenergisen ATP:n muodostamiseksi tunnetaan substraattitason fosforylaationa. Tätä reaktiota katalysoivat enimmäkseen entsyymikinaasit. Fosfaattiryhmän luovuttaja luovuttaa tai siirtää fosfaattiryhmän suoraan ADP:lle ilman luovuttajan ja ADP:n välistä väliainetta. Fosfaattiryhmä siirtyy ensimmäisestä molekyylistä ja vastaanottaa toisen molekyylin. Fosfaattiryhmän hajoamisen aikana vapautuva energia käytetään ADP:n fosforylaatioon substraattitason fosforylaatiossa, ja se tunnetaan nimellä reaktiokytkentä. Se voidaan näyttää seuraavalla yhtälöllä.
Glykolyysi on yleisin esimerkki, jossa ATP syntetisoituu substraattitason fosforylaatiolla, kun kaksi fosfoenolipyruvaattimolekyyliä muunnetaan kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi pyruvaattikinaasientsyymin vaikutuksesta aerobisissa tai anaerobisissa olosuhteissa. Lisäksi Krebsin syklin aikana ATP:itä tuotetaan substraattitason fosforylaatiolla.
Mitä oksidatiivinen fosforylaatio on?
Oksidatiivinen fosforylaatio on prosessi, joka fosforyloi ADP:tä ATP:n syntetisoimiseksi siirtämällä elektroneja pitkin elektroninkuljetusketjua aerobisen hengityksen viimeisessä vaiheessa. Se käyttää NADH-elektronikantajia ja ATP-syntaasientsyymiä ATP:n muodostukseen. Energiaa tuotetaan redox-reaktioista (protonigradientti), ja fosfaatit tulevat epäorgaanisten fosfaattien poolista. Oksidatiivinen fosforylaatio tarvitsee molekyylistä happea lopullisena elektronin vastaanottajana. Siksi oksidatiivinen fosforylaatio on mahdollista vain aerobisissa olosuhteissa, ja se tapahtuu mitokondrioiden sisäkalvossa. Oksidatiivinen fosforylaatio on prosessi, joka tuottaa suuremman määrän ATP:tä aerobisissa organismeissa.
Kuva 02: Oksidatiivinen fosforylaatio
Mitä eroa on substraattitason fosforylaation ja oksidatiivisen fosforylaation välillä?
Substraattitason fosforylaatio vs hapettava fosforylaatio |
|
| Substraattitason fosforylaatio siirtää fosfaattiryhmän suoraan substraatista (fosforyloitu yhdiste) ADP:hen ATP:n tuottamiseksi. | Oksidatiivinen fosforylaatio on prosessi, jossa ravinteiden kemiallisesta hapetuksesta vapautuvaa energiaa käytetään ATP:n synteesiin. |
| Käytetty energia | |
| Energia syntyy kytketyistä reaktioista tätä prosessia varten. | Tässä prosessissa käytetään elektroninkuljetusketjun reaktiosta syntyvää energiaa. |
| Redox-potentiaali | |
| Substraattitason fosforylaatiossa syntyy pieni ero redox-potentiaalissa. | Suuri ero redox-potentiaalissa syntyy tämän fosforylaation tehostamiseksi. |
| Ehdot | |
| Tätä tapahtuu sekä aerobisissa että anaerobisissa olosuhteissa. | Tämä tapahtuu aerobisissa olosuhteissa. |
| Yhdisteiden hapettuminen | |
| Substraatit ovat osittain hapettuneet. | Elektronin luovuttajat ovat täysin hapettuneet. |
| Sijainnit | |
| Substraattitason fosforylaatiota tapahtuu sytosolissa ja mitokondrioissa | Oksidatiivista fosforylaatiota tapahtuu mitokondrioissa. |
| Tapahtuma | |
| Tämä näkyy glykolyysissä ja Krebsin syklissä. | Tätä tapahtuu vain elektronien kuljetusketjun aikana. |
| Association with Electron Transport Chain and ATP Synthase | |
| Substraattitason fosforylaatio ei liity elektroninkuljetusketjuun tai ATP-syntaasiin | Tämä liittyy elektroninkuljetusketjuun ja ATP-syntaasiin. |
| O2:n ja NADH:n osallistuminen | |
| Tämä ei käytä O2 tai NADH:ta ATP:n muodostukseen. | Tämä käyttää O2 ja NADH ATP:n tuottamiseen. |
Yhteenveto – Substraattitason fosforylaatio vs hapettava fosforylaatio
Substraattitason fosforylaatio on prosessi, jossa ADP muunnetaan ATP:ksi siirtämällä fosfaattiryhmä suoraan fosforyloidusta yhdisteestä ADP:ksi. Oksidatiivinen fosforylaatio käyttää protonigradienttia (H+ ionikonsentraatiogradienttia), joka syntyy elektroninkuljetusketjussa ADP:n fosforyloimiseksi ATP:ksi aerobisissa organismeissa. Substraattitason fosforylaatio voidaan nähdä glykolyysissä ja Krebsin syklissä. Oksidatiivinen fosforylaatio näkyy elektronien kuljetusketjussa. Tämä on ero substraattitason fosforylaation ja oksidatiivisen fosforylaation välillä.
