Rozdiel medzi asimilačným a disimilačným znížením síranov

kľúčový rozdiel medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu je to asimilačná redukcia sulfátu produkuje cysteín ako konečný produkt, zatiaľ čo redukcia asimilačnej sulfáty produkuje sulfid ako konečný produkt.

Redukcia síranov je jednou z hlavných anaeróbnych dýchacích ciest. Niektoré mikróby, ktoré sú závislé od anaeróbnych podmienok, sú navyše schopné redukovať sírany, aby získali energiu. Okrem toho existujú dve hlavné cesty, v ktorých sa sírany znižujú; sú asimilačnou cestou a disimilačnou cestou. Pritom redukciou síranov sa v asimilačnej ceste získa cysteín ako jeho konečný produkt, ktorý sa dá asimilovať v živých organizmoch, ako sú rastliny a vyššie eukaryoty. Naopak, disimilačná cesta redukcie síranov vedie k sulfidu ako konečnému produktu. Najvýznamnejším, rozlíšiteľným rozdielom medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu je preto typ konečného produktu, ktorý každý produkuje.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je asimilačná redukcia síranov
3. Čo je disimimulačná redukcia síranov
4. Podobnosti medzi znížením asimilácie a disimimulácie sulfátu
5. Porovnanie bok po boku - asimilačné vs. disimilačné zníženie síranu v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je asimilačná redukcia síranov?

Ako už bolo uvedené, asimilačná redukcia síranu je jednou z dvoch hlavných ciest redukcie síranov, ktorá je jednou z hlavných anaeróbnych dýchacích ciest. Konkrétne sa vyskytuje v mikróboch vrátane prokaryotických baktérií, húb a fotosyntetických organizmov. Tieto organizmy sú schopné podstúpiť anaeróbne reakcie na výrobu energie. Hlavnou formou zdroja energie pre organizmy redukujúce sírany je tu síran. Sulfát sa redukuje na cysteín, ktorý je hlavným produktom tejto dráhy. Enzýmy ďalej sprostredkovávajú tento proces. Táto cesta tiež závisí od ATP. Konečný produkt, cysteín, je dôležitý pre tvorbu uhlíkového skeletu, ktorý je vo forme aminokyseliny cysteínu alebo homocysteínu..

Obrázok 01: Mikróby redukujúce sírany

V redukčnej ceste asimilačného sulfátu sa východisková sulfátová zlúčenina najskôr premení na adenozín - 5 - fosfosulfát (APS). Potom sa APS redukuje za vzniku sulfidu pomocou série enzýmom katalyzovanej reakcie. Posledným krokom v asimilačnej ceste redukcie síranov je syntéza cysteínu zo sulfidu. Celý tento proces vyžaduje enzým nazývaný O-acetylserín sulfhydryláza.

Čo je disimimulačná redukcia síranov?

Redukcia disimimulačného síranu je anaeróbny proces. Je to druhá dráha pri redukcii síranov. Aj tu sú niektoré prokaryoty, eukaryotické huby a fotosyntetické organizmy schopné redukovať síran v disimilačnej ceste. Avšak redukcia disimilačným sulfátom produkuje sulfid ako svoj konečný produkt. Rovnako ako asimilačná redukcia sulfátu, je to tiež enzýmom sprostredkovaný proces a závisí od ATP.

Obrázok 02: Redukčná disulfátová redukcia

Podobne ako pri asimilačnej ceste je tu prvou reakciou aktivácia síranu za vzniku adenozín-5-fosfosulfátu (APS). Následne sa APS stáva siričitanom a potom sulfidom prostredníctvom série enzýmových chemických reakcií. Preto v disimilačnej ceste redukcie síranov je konečným produktom sulfid, anorganická zlúčenina.

Aké sú podobnosti medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu?

• Oba procesy prebiehajú za anaeróbnych podmienok.
• Východiskovou zlúčeninou oboch procesov je tiež síran.
• Okrem toho síran v oboch procesoch pôsobí ako konečný akceptor elektrónov.
• Navyše oba redukčné procesy závisia od ATP.
• Okrem toho je pre oba procesy spoločná aktivácia síranu na adenozín - 5 - fosfosulfát.
• Okrem toho sú to enzýmom katalyzované reakcie.
• Oba redukčné procesy sa uskutočňujú prokaryotmi, hubami a fotosyntetickými organizmami.

Aký je rozdiel medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu?

Redukcia asimilačných a disimilačných sulfátov je dva anaeróbne procesy, pri ktorých sírany pôsobia ako východiskový materiál. Mikróby používajú tieto procesy najmä na získavanie energie pre svoje činnosti. Kľúčový rozdiel medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu je však v tom, že redukcia asimilačnej sulfáty konečne produkuje cysteín, zatiaľ čo redukcia disimilačnej sulfáty nakoniec produkuje sulfidy. Ďalším rozdielom medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátov sú enzýmy, ktoré sa podieľajú na katalýze reakcií. Enzým O - acetylserín sulfhydryláza katalyzuje redukciu asimilačného sulfátu, zatiaľ čo disimimulačný sulfit reduktáza katalyzuje redukciu disimilačného sulfátu..

Nižšie infographic o rozdiele medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou síranu ukazuje ďalšie podrobnosti.

Zhrnutie - zníženie asimilácie verzus disimilačné sulfáty

Procesy redukcie asimilačných a disimilačných sulfátov sú anaeróbne procesy. V obidvoch procesoch pôsobí síran ako konečný akceptor elektrónov. Oba procesy tiež vykonávajú mikróby a fotosyntetické organizmy. Navyše sú obe závislé aj od ATP. Asimilačná redukcia síranu je však proces, ktorý ako finálny produkt produkuje cysteín a homocysteín. Naproti tomu redukcia disimilačným sulfátom produkuje sulfid ako konečný produkt. Preto je to rozdiel medzi asimilačnou a disimilačnou redukciou sulfátu.

referencie:

1.Koprivova, Anna, a kol. „Redukcia asimilačného síranu v plameňoch C3, C3-C4 a C4.“ Fyziológia rastlín, Americká spoločnosť rastlinných biológov, 1. októbra 2001. K dispozícii tu  
2. „Zjednocujúce pojmy v anaeróbnej respirácii: poznatky z disimilačného metabolizmu síry.“ NeuroImage, Academic Press, 10. september 2012. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. „Mikrofotografie Dvulgaris“ Autorom nie je poskytnutá žiadna strojovo čitateľná autorka. Graham Bradley prevzal (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia  
2. Celkové reakcie na redukciu disimilačnej redukcie síranov CtSkennerton - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia