Substraadi fosforüülimise ja oksüdatiivse fosforüülimise erinevus
Share
Peamine erinevus - põhimiku fosforüülimine vs oksüdatiivne fosforüülimine
Fosforüülimine on protsess, mille käigus fosfaatrühm lisatakse orgaanilistesse molekulidesse spetsiifiliste ensüümide abil. See on oluline mehhanism, mis toimub rakus energia ülekandmiseks või energia salvestamiseks fosfaatrühmade vahel kõrge energiasideme kujul. ATP moodustub rakkudes fosforüülimise teel. Fosforüülimise teel sünteesitakse ka teisi olulisi fosfaate sisaldavaid ühendeid. Fosforüülimist on erinevat tüüpi. Nende hulgas on rakkudes tavalised substraaditasandi fosforüülimine ja oksüdatiivne fosforüülimine. Põhiline erinevus substraaditasandi fosforüülimise ja oksüdatiivse fosforüülimise vahel on see substraadi fosforüülimisel on fosforüülitud ühendi fosfaatrühm otseselt viidi ADP-sse või GDP-sse, et moodustada ATP või GTP, ilma teisi molekule kaasamata samas oksüdatiivses fosforüülimises annavad toitained või kemikaalid energiat fosfaatrühma ülekandmiseks ADP-sse ja elektroni või H abil kõrge energiaga ATP tootmiseks+ transpordisüsteem.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on põhimiku fosforüülimine
3. Mis on oksüdatiivne fosforüülimine
4. Kõrvuti võrdlus - põhimiku fosforüülimine vs oksüdatiivne fosforüülimine
5. Kokkuvõte
Mis on põhimiku fosforüülimine?
Fosfaatrühma otsest ülekandmist substraadist ADP-sse kõrge energiaga ATP moodustamiseks nimetatakse substraadi fosforüülimiseks. Seda reaktsiooni katalüüsivad enamasti ensüümi kinaasid. Fosfaadirühma doonor annetab või kannab fosfaatrühma otse ADP-le, ilma doonori ja ADP vahelise vaheühenduseta. Fosfaatrühm kantakse esimesest molekulist üle ja teine molekul võtab selle vastu. Fosfaatrühma purunemisel vabanenud energiat kasutatakse ADP fosforüülimiseks substraadi fosforüülimisel ja seda tuntakse kui reaktsiooni sidumine. Seda saab näidata järgmise võrrandi abil.
Glükolüüs on levinum näide, kus ATP sünteesitakse substraadi fosforüülimise teel, kui kaks fosfoenoolpüruvaadi molekuli muundatakse aeroobsetes või anaeroobsetes tingimustes püruvaatsinaasi ensüümi abil kaheks püruvaatmolekuliks. Veelgi enam, Krebsi tsükli jooksul toodetakse ATP-sid substraadi fosforüülimise teel.
Mis on oksüdatiivne fosforüülimine?
Oksüdatiivne fosforüülimine on protsess, mis fosforüülib ADP-d ATP sünteesimiseks, kandes elektronid aeroobse hingamise viimases etapis piki elektronide transpordiahelat. See kasutab ATP moodustamiseks NADH elektronkandjaid ja ATP süntaasi ensüümi. Energia saadakse redoksreaktsioonidest (prootonigradient) ja fosfaadid pärinevad anorgaaniliste fosfaatide kogumist. Oksüdatiivne fosforüülimine vajab lõpliku elektronaktseptorina molekulaarset hapnikku. Seega on oksüdatiivne fosforüülimine teostatav ainult aeroobsetes tingimustes ja see toimub mitokondrite sisemembraanis. Oksüdatiivne fosforüülimine on protsess, mis annab aeroobsetes organismides suurema arvu ATP-sid.
Joonis 02: oksüdatiivne fosforüülimine
Mis vahe on substraadi fosforüülimisel ja oksüdatiivsel fosforüülimisel?
Substraadi fosforüülimine vs oksüdatiivne fosforüülimine | |
| Substraadi fosforüülimine viib fosfaatrühma otse substraadist (fosforüülitud ühend) ADP-sse, et saada ATP. | Oksüdatiivne fosforüülimine on protsess, mille käigus toitainete keemilisel oksüdeerumisel vabanev energia kasutatakse ATP sünteesiks. |
| Kasutatud energia | |
| Selle protsessi jaoks saadakse seotud reaktsioonil energiat. | Selle protsessi jaoks kasutatakse elektronide transpordiahela reaktsioonil saadud energiat. |
| Redoxi potentsiaal | |
| Substraadi fosforüülimisel tekib väike erinevus redokspotentsiaalis. | Selle fosforüülimise käivitamiseks tekib suur erinevus redokspotentsiaalis. |
| Tingimused | |
| See toimub nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes. | See toimub aeroobsetes tingimustes. |
| Ühendite oksüdeerimine | |
| Substraadid on osaliselt oksüdeerunud. | Elektrondoonorid on täielikult oksüdeerunud. |
| Asukohad | |
| Substraadi fosforüülimine toimub tsütosoolis ja mitokondrites | Mitokondrites toimub oksüdatiivne fosforüülimine. |
| Esinemine | |
| Seda saab näha glükolüüsis ja Krebsi tsüklis. | See toimub ainult elektronide transpordiahela ajal. |
| Seotus elektronide transpordiahela ja ATP süntaasiga | |
| Substraadi fosforüülimist ei seostata elektronide transpordiahela ega ATP süntaasiga | Seda seostatakse elektronide transpordiahela ja ATP süntaasiga. |
| O2 ja NADH kaasamine | |
| See ei kasuta O-d2 või NADH ATP moodustamiseks. | Selleks kasutatakse O-d2 ja NADH, et toota ATP. |
Kokkuvõte - substraadi fosforüülimine vs oksüdatiivne fosforüülimine
Substraadi fosforüülimine on protsess, mis muudab ADP ATP-ks fosfaatrühma otsese üleviimisega fosforüülitud ühendist ADP-sse. Oksüdatiivsel fosforüülimisel kasutatakse prootoni gradienti (H+ ioonide kontsentratsiooni gradient), mis tekib elektronide transpordiahelas, et fosforüülida ADP aeroobsetes organismides ATP-ks. Substraadi fosforüülimist võib näha glükolüüsis ja Krebsi tsüklis. Oksüdatiivset fosforüülimist võib näha elektronide transpordiahelas. See on erinevus substraadi fosforüülimise ja oksüdatiivse fosforüülimise vahel.
Viide:
1. ” Substraadi fosforüülimine. ” Substraadi fosforüülimine | Avatud juurdepääsuga artiklid | Avatud juurdepääsu ajakirjad | Konverentsi materjalid | Toimetajad | Autorid | Ülevaatajad | teadusüritused. N.p., n.d. Võrk. 26. aprill 2017.
2. Natacha Bochud-Allemann. "Mitokondrite substraadi fosforüülimine on protsüklilise Trypanosoma brucei kasvu jaoks hädavajalik." Bioloogilise keemia ajakiri. N., 06. september 2002. Veeb. 26. aprill 2017
3. “Substraadi fosforüülimine.” Vikipeedia. Wikimedia Foundation, 11. aprill 2017. Veeb. 26. aprill 2017
4. "Oksüdatiivne fosforüülimine." Vikipeedia. Wikimedia Foundation, 5. aprill 2017. Veeb. 26. aprill 2017
Pilt viisakalt:
1. OpenStax College'i “2508 The Electron Transport Chain” - anatoomia ja füsioloogia, veebisait Connexions. 19. juuni 2013 (CC BY 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
