Fő különbség – szubsztrát szintű foszforiláció vs oxidatív foszforiláció
A foszforiláció egy olyan folyamat, amely egy foszfátcsoportot ad egy szerves molekulához meghatározott enzimek hatására. Ez egy fontos mechanizmus, amely a sejtben energiaátvitelre vagy energia tárolására szolgál nagy energiájú kötések formájában a foszfátcsoportok között. Az ATP a sejtekben foszforilációval képződik. Más fontos foszfáttartalmú vegyületek is foszforilációval szintetizálódnak. A foszforilációnak különböző típusai vannak. Ezek közül a szubsztrát szintű foszforiláció és az oxidatív foszforiláció gyakori a sejtekben. A legfontosabb különbség a szubsztrát szintű foszforiláció és az oxidatív foszforiláció között az, hogy a szubsztrát szintű foszforiláció során egy foszforilált vegyületből származó foszfátcsoport közvetlenül átkerül az ADP-be vagy GDP-be, hogy ATP-t vagy GTP-t képezzenek anélkül, hogy más molekulákat bevonnának, míg az oxidatív foszforilációban a tápanyagokat vagy a vegyszereket biztosítják. energia egy foszfátcsoport ADP-be való átviteléhez és nagy energiájú ATP előállításához elektron vagy H+ transzportrendszer segítségével.
Mi az a szubsztrát szintű foszforiláció?
A foszfátcsoportnak a szubsztrátumról ADP-re történő közvetlen átvitele nagy energiájú ATP képzése céljából szubsztrát szintű foszforilációnak nevezik. Ezt a reakciót többnyire a kináz enzimek katalizálják. A foszfátcsoport-donor közvetlenül adományoz vagy átad egy foszfátcsoportot az ADP-nek, anélkül, hogy a donor és az ADP közötti intermedier részt venne. A foszfátcsoport átkerül az első molekulából, és a második molekula megkapja. A foszfátcsoport felbomlása során felszabaduló energiát az ADP foszforilezésére használják fel a szubsztrát szintű foszforilációban, és ezt reakciócsatolásnak nevezik. A következő egyenlettel mutatható meg.
A glikolízis a leggyakoribb példa arra, hogy az ATP-t szubsztrát szintű foszforilációval szintetizálják, amikor két foszfoenol-piruvát-molekulát két piruvát-molekulává alakítanak át piruvát-kináz enzim aerob vagy anaerob körülmények között. Ezenkívül a Krebs-ciklus során az ATP-k szubsztrát szintű foszforilációval képződnek.
Mi az oxidatív foszforiláció?
Az oxidatív foszforiláció egy olyan folyamat, amely az ADP-t foszforilálja, hogy az ATP-t szintetizálja az elektrontranszport lánc mentén az aerob légzés utolsó szakaszában. NADH elektronhordozókat és ATP szintáz enzimet használ az ATP képzéséhez. Az energia a redox reakciókból (proton gradiens) keletkezik, a foszfátok pedig a szervetlen foszfátok halmazából származnak. Az oxidatív foszforilációhoz molekuláris oxigénre van szükség, mint végső elektronakceptorra. Ezért az oxidatív foszforiláció csak aerob körülmények között lehetséges, és a mitokondriumok belső membránjában történik. Az oxidatív foszforiláció egy olyan folyamat, amely több ATP-t eredményez az aerob szervezetekben.
02. ábra: Oxidatív foszforiláció
Mi a különbség a szubsztrát szintű foszforiláció és az oxidatív foszforiláció között?
Szubsztrát szintű foszforiláció vs oxidatív foszforiláció |
|
| A szubsztrátszintű foszforiláció közvetlenül egy foszfátcsoportot visz át a szubsztrátumból (foszforilált vegyület) az ADP-be, hogy ATP-t termeljen. | Az oxidatív foszforiláció egy olyan folyamat, amelynek során a tápanyagok kémiai oxidációja során felszabaduló energiát az ATP szintézisére használják fel. |
| Felhasznált energia | |
| E folyamathoz kapcsolt reakcióból energia keletkezik. | Ebhez a folyamathoz az elektrontranszport lánc reakciójából származó energiát használjuk fel. |
| Redox-potenciál | |
| A szubsztrát szintű foszforiláció során kis különbség keletkezik a redoxpotenciálban. | A redoxpotenciálban nagy különbség keletkezik ennek a foszforilációnak a működtetésére. |
| Feltételek | |
| Ez aerob és anaerob körülmények között is előfordul. | Ez aerob körülmények között történik. |
| Vegyületek oxidációja | |
| A szubsztrátumok részben oxidáltak. | Az elektrondonorok teljesen oxidálódnak. |
| Helyek | |
| Szubsztrát szintű foszforiláció történik a citoszolban és a mitokondriumokban | Oxidatív foszforiláció megy végbe a mitokondriumokban. |
| Előfordulás | |
| Ez látható a glikolízisben és a Krebs-ciklusban. | Ez csak az elektronszállítási lánc során fordul elő. |
| Association with Electron Transport Chain and ATP Synthase | |
| A szubsztrát szintű foszforiláció nem kapcsolódik az elektrontranszport lánchoz vagy az ATP-szintázhoz | Ez az elektrontranszport-lánchoz és az ATP-szintázhoz kapcsolódik. |
| Az O2 és a NADH részvétele | |
| Ez nem használja az O2 vagy NADH-t az ATP képzésére. | Ez O2 és NADH segítségével állítja elő az ATP-t. |
Összefoglaló – Szubsztrát szintű foszforiláció vs oxidatív foszforiláció
A szubsztrát szintű foszforiláció egy olyan folyamat, amely az ADP-t ATP-vé alakítja egy foszfátcsoportnak egy foszforilált vegyületből ADP-vé történő közvetlen átvitelével. Az oxidatív foszforiláció az elektrontranszport láncban generált proton gradienst (H+ ionkoncentráció gradienst) használ az ADP ATP-vé történő foszforilálására aerob szervezetekben. Szubsztrát szintű foszforiláció figyelhető meg a glikolízisben és a Krebs-ciklusban. Az elektrontranszport láncban oxidatív foszforiláció figyelhető meg. Ez a különbség a szubsztrát szintű foszforiláció és az oxidatív foszforiláció között.
