Atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu
Share
Galvenās atšķirības - substrāta līmeņa fosforilēšana vs oksidatīvā fosforilēšana
Fosforilēšana ir process, kurā fosfātu grupa organiskos molekulos tiek pievienota ar īpašu enzīmu palīdzību. Tas ir svarīgs mehānisms, kas notiek šūnā, lai pārnestu enerģiju vai uzkrātu enerģiju lielu enerģijas saišu veidā starp fosfātu grupām. ATP veidojas šūnās fosforilējot. Fosforilējot tiek sintezēti arī citi svarīgi fosfātus saturoši savienojumi. Ir dažādi fosforilēšanas veidi. Starp tiem šūnās bieži notiek substrāta līmeņa fosforilēšana un oksidatīvā fosforilēšana. Galvenā atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu ir tā substrāta līmeņa fosforilēšanā fosfātu grupa no fosforilēta savienojuma ir tieši pārnes uz ADP vai IKP, lai veidotu ATP vai GTP, neiesaistot citas molekulas kamēr oksidatīvā fosforilēšanā barības vielas vai ķīmiskās vielas nodrošina enerģiju fosfātu grupas pārnešanai uz ADP un ar elektronu vai H palīdzību rada augstas enerģijas ATP+ transporta sistēma.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir substrāta līmeņa fosforilēšana
3. Kas ir oksidatīvā fosforilēšana
4. Salīdzinājums blakus - pamatnes līmeņa fosforilēšana pret oksidatīvo fosforilēšanu
5. Kopsavilkums
Kas ir pamatnes līmeņa fosforilēšana?
Fosfātu grupas tieša pārvietošana no substrāta uz ADP augstas enerģijas ATP veidošanai ir zināma kā substrāta līmeņa fosforilēšana. Šo reakciju galvenokārt katalizē enzīmu kināzes. Fosfātu grupas donors tieši ziedo vai pārsūta fosfātu grupu ADP, neiesaistot starpproduktu starp donoru un ADP. Fosfātu grupa tiek pārnesta no pirmās molekulas, un to saņem otrā molekula. Fosfātu grupas pārrāvuma laikā atbrīvotā enerģija tiek izmantota ADP fosforilēšanai substrāta līmeņa fosforilēšanā, un to sauc par reakcijas savienojums. To var parādīt ar šādu vienādojumu.
Glikolīze ir visizplatītākais piemērs, kad ATP tiek sintezēts ar substrāta līmeņa fosforilēšanu, kad divas fosfoenola piruvāta molekulas ar piruvāta kināzes enzīmu pārvērš divās piruvāta molekulās aerobos vai anaerobos apstākļos. Turklāt Krebsa cikla laikā ATP veidojas, substrāta līmeņa fosforilējot.
Kas ir oksidatīvā fosforilēšana?
Oksidējošā fosforilēšana ir process, kas fosforilē ADP, lai sintezētu ATP, pārvietojot elektronus gar elektronu transportēšanas ķēdi aerobās elpošanas pēdējā posmā. ATP veidošanai izmanto NADH elektronu nesējus un ATP sintāzes enzīmu. Enerģija tiek iegūta no redoksreakcijām (protonu gradients), un fosfāti nāk no neorganisko fosfātu kopas. Oksidācijas fosforilēšanai ir nepieciešams molekulārais skābeklis kā galīgais elektronu akceptors. Tādējādi oksidatīvā fosforilēšanās ir iespējama tikai aerobos apstākļos, un tā notiek mitohondriju iekšējā membrānā. Oksidatīvā fosforilēšana ir process, kurā aerobos organismos tiek iegūts lielāks ATP skaits.
02. Attēls. Oksidējošā fosforilēšana
Kāda ir atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu?
Pamatnes līmeņa fosforilēšana vs oksidatīvā fosforilēšana | |
| Pamatnes līmeņa fosforilēšana tieši pārnes fosfātu grupu no substrāta (fosforilēts savienojums) uz ADP, lai iegūtu ATP. | Oksidējošā fosforilēšana ir process, kurā ATP sintēzei tiek izmantota enerģija, kas izdalās barības vielu ķīmiskā oksidācijā.. |
| Izlietotā enerģija | |
| Šim procesam enerģiju iegūst no saistītās reakcijas. | Šajā procesā tiek izmantota enerģija, kas rodas no elektronu transportēšanas ķēdes reakcijas. |
| Redox potenciāls | |
| Substrāta līmeņa fosforilēšanā rodas neliela redoksa potenciāla atšķirība. | Šīs fosforilēšanas aktivizēšanai rodas lielas atšķirības redoksa potenciālā. |
| Nosacījumi | |
| Tas notiek gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. | Tas notiek aerobos apstākļos. |
| Savienojumu oksidēšana | |
| Pamatnes tiek daļēji oksidētas. | Elektronu donori ir pilnībā oksidēti. |
| Vietas | |
| Substrāta līmeņa fosforilēšanās notiek citosolā un mitohondrijās | Mitohondrijās notiek oksidatīvā fosforilēšanās. |
| Notikums | |
| To var redzēt glikolīzē un Krebsa ciklā. | Tas notiek tikai elektronu transportēšanas ķēdes laikā. |
| Asociācija ar elektronu transporta ķēdi un ATP sintāzi | |
| Pamatnes līmeņa fosforilēšanās nav saistīta ar elektronu transportēšanas ķēdi vai ATP sintāzi | Tas ir saistīts ar elektronu transporta ķēdi un ATP sintāzi. |
| O2 un NADH iesaistīšana | |
| Tas neizmanto O2 vai NADH ATP veidošanai. | Tas izmanto O2 un NADH, lai ražotu ATP. |
Kopsavilkums - substrāta līmeņa fosforilēšana vs oksidatīvā fosforilēšana
Pamatnes līmeņa fosforilēšana ir process, kas ADP pārvērš ATP, tieši pārnesot fosfātu grupu no fosforilēta savienojuma uz ADP. Oksidācijas fosforilēšanā izmanto protonu gradientu (H+ jonu koncentrācijas gradients), kas rodas elektronu transporta ķēdē, lai fosforilētu ADP ATP aerobos organismos. Pamatnes līmeņa fosforilēšanās ir novērojama glikolīzē un Krebsa ciklā. Elektronu transportēšanas ķēdē var redzēt oksidatīvo fosforilēšanu. Tā ir atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu.
Atsauce:
1. ” Pamatnes līmeņa fosforilēšana. ” Pamatnes līmeņa fosforilēšana | Raksti par atvērto piekļuvi | Open Access žurnāli | Konferences materiāli Redaktori | Autori | Recenzenti | zinātniskie pasākumi. N.p., n.d. Web. 2017. gada 26. aprīlis.
2. Natacha Bochud-Allemann. “Mitohondriju substrāta līmeņa fosforilēšana ir būtiska procikliskās Trypanosoma brucei augšanai.” Bioloģiskās ķīmijas žurnāls. N.p., 2002. gada 6. septembris. Web. 2017. gada 26. aprīlis
3. “Substrāta līmeņa fosforilēšana.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 2017. gada 11. aprīlis. Web. 2017. gada 26. aprīlis
4. “Oksidējoša fosforilēšanās.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 2017. gada 5. aprīlis. Web. 2017. gada 26. aprīlis
Attēla pieklājība:
1. OpenStax koledžas “2508 The Electron Transport Chain” anatomija un fizioloģija, vietne Connexions. 2013. gada 19. jūnijs (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
