Rozdiel medzi fosforyláciou substrátovej hladiny a oxidačnou fosforyláciou
Share
Kľúčový rozdiel - fosforylácia na úrovni substrátu vs oxidačná fosforylácia
Fosforylácia je proces, ktorý pridáva fosfátovú skupinu do organickej molekuly pomocou špecifických enzýmov. Je to dôležitý mechanizmus, ktorý sa vyskytuje v bunke na prenos energie alebo ukladanie energie vo forme vysokoenergetických väzieb medzi fosfátovými skupinami. ATP sa tvorí v bunkách fosforyláciou. Fosforyláciou sa syntetizujú aj ďalšie dôležité zlúčeniny obsahujúce fosfáty. Existujú rôzne typy fosforylácie. Medzi nimi je v bunkách obvyklá fosforylácia na úrovni substrátu a oxidačná fosforylácia. Kľúčový rozdiel medzi fosforyláciou na úrovni substrátu a oxidačnou fosforyláciou je to pri fosforylácii na úrovni substrátu je fosfátová skupina z fosforylovanej zlúčeniny priamo prenesený do ADP alebo GDP za vzniku ATP alebo GTP bez zahrnutia ďalších molekúl zatiaľ čo v oxidačnej fosforylácii poskytujú živiny alebo chemikálie energiu na prenos fosfátovej skupiny na ADP a produkujú vysoko energetické ATP pomocou elektrónu alebo H+ dopravný systém.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je fosforylácia na úrovni substrátu
3. Čo je oxidačná fosforylácia
4. Porovnanie bok po boku - Fosforylácia na úrovni substrátu verzus oxidačná fosforylácia
5. Zhrnutie
Čo je fosforylácia na substrátovej úrovni?
Priamy prenos fosfátovej skupiny zo substrátu na ADP na tvorbu vysoko energetického ATP je známy ako fosforylácia na úrovni substrátu. Táto reakcia je väčšinou katalyzovaná enzýmami kinázami. Darca fosfátovej skupiny priamo daruje alebo prevádza fosfátovú skupinu na ADP bez zapojenia medziproduktu medzi darcom a ADP. Fosfátová skupina je prenesená z prvej molekuly a prijatá druhou molekulou. Energia uvoľnená počas rozpadu fosfátovej skupiny sa používa na fosforyláciu ADP pri fosforylácii na úrovni substrátu a je známa ako reakčné spojenie. Môže to byť znázornené nasledujúcou rovnicou.
Glykolýza je najbežnejším príkladom, keď sa ATP syntetizuje fosforyláciou na úrovni substrátu, keď sa dve molekuly fosfoenolpyruvátu premenia enzýmom pyruvátkinázy za aeróbnych alebo anaeróbnych podmienok na dve molekuly pyruvátu. Navyše, počas Krebsovho cyklu sa ATP produkujú fosforyláciou na úrovni substrátu.
Čo je oxidačná fosforylácia?
Oxidačná fosforylácia je proces, ktorý fosforyluje ADP, aby syntetizoval ATP prenosom elektrónov pozdĺž reťazca transportu elektrónov v konečnom štádiu aeróbneho dýchania. Na tvorbu ATP využíva elektrónové nosiče NADH a enzým ATP syntázy. Energia sa vyrába z redoxných reakcií (protónový gradient) a fosfáty pochádzajú zo skupiny anorganických fosfátov. Oxidačná fosforylácia vyžaduje molekulárny kyslík ako konečný akceptor elektrónov. Preto je oxidačná fosforylácia uskutočniteľná iba za aeróbnych podmienok a vyskytuje sa vo vnútornej membráne mitochondrií. Oxidačná fosforylácia je proces, ktorý vedie k vyššiemu počtu ATP v aeróbnych organizmoch.
Obrázok 02: Oxidačná fosforylácia
Aký je rozdiel medzi fosforyláciou substrátovej hladiny a oxidačnou fosforyláciou?
Fosforylácia na úrovni substrátu verzus oxidačná fosforylácia | |
| Fosforylácia na substrátovej úrovni priamo prenáša fosfátovú skupinu zo substrátu (fosforylovaná zlúčenina) na ADP za vzniku ATP. | Oxidačná fosforylácia je proces, pri ktorom sa energia uvoľňovaná chemickou oxidáciou živín využíva na syntézu ATP. |
| Použitá energia | |
| Energia sa generuje spojenou reakciou pre tento proces. | Na tento proces sa využíva energia generovaná reakciou reťazca transportu elektrónov. |
| Redoxný potenciál | |
| Pri fosforylácii na úrovni substrátu sa vytvára malý rozdiel redoxného potenciálu. | Na dosiahnutie tejto fosforylácie sa vytvára veľký rozdiel v redoxnom potenciáli. |
| podmienky | |
| K tomu dochádza za aeróbnych aj anaeróbnych podmienok. | K tomu dochádza za aeróbnych podmienok. |
| Oxidácia zlúčenín | |
| Substráty sú čiastočne oxidované. | Elektrónové donory sú úplne oxidované. |
| miesta | |
| Fosforylácia na substrátovej hladine sa vyskytuje v cytozole a mitochondriách | V mitochondriách sa vyskytuje oxidačná fosforylácia. |
| výskyt | |
| Je to vidieť na glykolýze a Krebsovom cykle. | K tomu dochádza iba počas reťazca prenosu elektrónov. |
| Združenie s elektrónovým transportným reťazcom a ATP syntézou | |
| Fosforylácia na substrátovej úrovni nie je spojená s elektrónovým transportným reťazcom alebo ATP syntázou | To je spojené s elektrónovým transportným reťazcom a ATP syntázou. |
| Zapojenie O2 a NADH | |
| Nepoužíva sa O2 alebo NADH na tvorbu ATP. | Používa sa O2 a NADH na výrobu ATP. |
Zhrnutie - Fosforylácia na úrovni substrátu vs oxidačná fosforylácia
Fosforylácia na substrátovej úrovni je proces, ktorý prevádza ADP na ATP priamym prenosom fosfátovej skupiny z fosforylovanej zlúčeniny na ADP. Oxidačná fosforylácia využíva protónový gradient (H+ gradient koncentrácie iónov) generovaný v elektrónovom transportnom reťazci na fosforyláciu ADP na ATP v aeróbnych organizmoch. Fosforylácia na substrátovej úrovni sa dá pozorovať v glykolýze a Krebsovom cykle. V transportnom reťazci elektrónov je možné vidieť oxidačnú fosforyláciu. Toto je rozdiel medzi fosforyláciou na úrovni substrátu a oxidačnou fosforyláciou.
referencie:
1. " Fosforylácia na substrátovej úrovni. “ Fosforylácia na substrátovej úrovni Články s otvoreným prístupom Časopisy s otvoreným prístupom Zborník z konferencie Redaktori Autori Recenzenti vedecké udalosti. N.p., n.d. Web. 26. apríla 2017.
2. Natacha Bochud-Allemann. „Fosforylácia mitochondriálnej substrátovej hladiny je nevyhnutná pre rast procyklického trypanozómu brucei.“ Journal of Biological Chemistry. N.p., 6. september 2002. Web. 26. apríla 2017
3. „Substrátová fosforylácia“. Wikipedia. Nadácia Wikimedia Foundation, 11. apríla 2017. Web. 26. apríla 2017
4. „Oxidačná fosforylácia.“ Wikipedia. Nadácia Wikimedia, 5. apríla 2017. Web. 26. apríla 2017
S láskavým dovolením:
1. „2508 The Electron Transport Chain“ od OpenStax College - web Anatomy & Physiology, Connexions. 19. júna 2013. (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
