Ključna razlika - fosforilacija na ravni substrata proti oksidativni fosforilaciji
Fosforilacija je postopek, ki s pomočjo posebnih encimov v organsko molekulo doda fosfatno skupino. Je pomemben mehanizem, ki se v celici pojavi za prenos energije ali shranjevanje energije v obliki visokoenergijskih vezi med fosfatnimi skupinami. ATP nastane v celicah s fosforilacijo. S fosforilacijo se sintetizirajo tudi druge pomembne spojine, ki vsebujejo fosfate. Obstajajo različne vrste fosforilacije. Med njimi sta v celicah pogosta fosforilacija na ravni substrata in oksidativna fosforilacija. Ključna razlika med fosforilacijo na ravni substrata in oksidativno fosforilacijo je v tem, da se pri fosforilaciji na ravni substrata fosfatna skupina iz fosforilirane spojine neposredno prenese v ADP ali GDP, da tvori ATP ali GTP, ne da bi v oksidativni fosforilaciji vključili druge molekule,hranila ali kemikalije zagotavljajo energijo za prenos fosfatne skupine v ADP in s pomočjo elektrona ali H proizvajajo visokoenergijski ATP+ transportni sistem.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je fosforilacija na ravni substrata
3. Kaj je oksidativna fosforilacija
4. Vzporedna primerjava - fosforilacija na ravni substrata vs oksidativna fosforilacija
5. Povzetek
Kaj je fosforilacija na ravni substrata?
Neposreden prenos fosfatne skupine iz substrata v ADP za tvorbo visokoenergijskega ATP je znan kot fosforilacija na ravni substrata. To reakcijo večinoma katalizirajo encim kinaze. Darovalci fosfatne skupine neposredno dajo ali prenesejo fosfatno skupino ADP, ne da bi pri tem sodeloval vmesnik med darovalcem in ADP. Fosfatna skupina se prenese iz prve molekule in jo sprejme druga molekula. Energija, ki se sprosti med lomljenjem fosfatne skupine, se uporablja za fosforilacijo ADP v fosforilaciji na ravni substrata in je znana kot reakcijsko spajanje. To lahko prikažemo z naslednjo enačbo.
Glikoliza je najpogostejši primer, ko se ATP sintetizira s fosforilacijo na ravni substrata, ko dve molekuli fosfoenola piruvata pretvorimo v dve molekuli piruvata z encimom piruvat kinaze v aerobnih ali anaerobnih pogojih. Poleg tega se med Krebsovim ciklom ATP proizvajajo s fosforilacijo na ravni substrata.
Kaj je oksidativna fosforilacija?
Oksidativna fosforilacija je postopek, ki fosforilira ADP za sintezo ATP s prenosom elektronov vzdolž verige prenosa elektronov v zadnji fazi aerobnega dihanja. Za tvorbo ATP uporablja elektrode NADH in encim ATP sintazo. Energija se proizvaja iz redoks reakcij (protonski gradient), fosfati pa prihajajo iz bazena anorganskih fosfatov. Oksidativna fosforilacija potrebuje molekularni kisik kot končni akceptor elektronov. Zato je oksidativna fosforilacija izvedljiva le v aerobnih pogojih in se pojavi v notranji membrani mitohondrijev. Oksidativna fosforilacija je postopek, ki daje večje število ATP v aerobnih organizmih.
Slika 02: Oksidativna fosforilacija
Kakšna je razlika med fosforilacijo na ravni substrata in oksidativno fosforilacijo?
Diff Article Sredina pred mizo
Fosforilacija na ravni substrata vs oksidativna fosforilacija |
|
| Fosforilacija na ravni substrata neposredno prenese fosfatno skupino iz substrata (fosforilirana spojina) v ADP, da tvori ATP. | Oksidativna fosforilacija je postopek, pri katerem se energija, ki se sprosti s kemično oksidacijo hranil, uporablja za sintezo ATP. |
| Uporabljena energija | |
| Energija nastane iz vezane reakcije tega procesa. | Za ta postopek se uporablja energija, pridobljena z reakcijo verige prenosa elektronov. |
| Redox potencial | |
| V fosforilaciji na ravni substrata nastane majhna razlika redoks potenciala. | Za pogon te fosforilacije nastane velika razlika v redoks potencialu. |
| Pogoji | |
| To se dogaja tako v aerobnih kot anaerobnih pogojih. | To se zgodi v aerobnih pogojih. |
| Oksidacija spojin | |
| Podloge so delno oksidirane. | Elektronski darovalci so popolnoma oksidirani. |
| Lokacije | |
| Fosforilacija na ravni substrata se pojavi v citozolu in mitohondrijih | V mitohondrijih pride do oksidativne fosforilacije. |
| Pojav | |
| To je razvidno iz glikolize in Krebsovega cikla. | To se zgodi samo med verigo prenosa elektronov. |
| Povezava z elektronsko transportno verigo in ATP sintazo | |
| Fosforilacija na ravni substrata ni povezana z verigo prenosa elektronov ali ATP sintazo | To je povezano z verigo prenosa elektronov in ATP sintazo. |
| Vključitev O2 in NADH | |
| To pa O ne uporablja 2 ali NADH za tvorbo ATP. | Ta uporablja O 2 in NADH za proizvodnjo ATP. |
Povzetek - Fosforilacija na ravni substrata vs oksidativna fosforilacija
Fosforilacija na ravni substrata je postopek, ki pretvori ADP v ATP z neposrednim prenosom fosfatne skupine iz fosforilirane spojine v ADP. Oksidativna fosforilacija uporablja gradient protona (gradient koncentracije koncentracije ionov H +), ustvarjen v transportni verigi elektronov, da fosforilira ADP v ATP v aerobnih organizmih. Fosforilacijo na ravni substrata lahko opazimo pri glikolizi in Krebsovem ciklu. Oksidativno fosforilacijo lahko opazimo v elektronski transportni verigi. To je razlika med fosforilacijo na ravni substrata in oksidativno fosforilacijo.
