Galvenā atšķirība - substrāta līmeņa fosforilēšana pret oksidatīvo fosforilēšanu
Fosforilēšana ir process, kas ar īpašiem enzīmiem pievieno organisko molekulu fosfātu grupu. Tas ir svarīgs mehānisms, kas notiek šūnā, lai pārsūtītu enerģiju vai uzkrātu enerģiju lielu enerģijas saišu veidā starp fosfātu grupām. ATP šūnās veidojas fosforilējot. Fosforilējot sintezē arī citus svarīgus fosfātus saturošus savienojumus. Ir dažādi fosforilēšanas veidi. Starp tiem šūnās ir izplatīta substrāta līmeņa fosforilēšana un oksidatīvā fosforilēšana. Galvenā atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu ir tāda, ka substrāta līmeņa fosforilēšanas laikā fosforilētā savienojuma fosfātu grupa tiek tieši pārnesta uz ADP vai GDP, veidojot ATP vai GTP, neiesaistot citas molekulas oksidatīvās fosforilēšanas laikā,barības vielas vai ķīmiskās vielas nodrošina enerģiju fosfātu grupas pārnešanai uz ADP un ar elektronu vai H+ transporta sistēma.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir substrāta līmeņa fosforilēšana
3. Kas ir oksidatīvā fosforilēšana
4. Blakus salīdzinājums - Substrāta līmeņa fosforilēšana vs oksidatīvā fosforilēšana
5. Kopsavilkums
Kas ir substrāta līmeņa fosforilēšana?
Tieša fosfātu grupas pārvietošana no substrāta uz ADP augstas enerģijas ATP veidošanai ir pazīstama kā substrāta līmeņa fosforilēšana. Šo reakciju lielākoties katalizē enzīmu kināzes. Fosfātu grupas donors tieši ziedo vai nodod fosfātu grupu ADP, neiesaistot starpproduktu starp donoru un ADP. Fosfātu grupa tiek pārnesta no pirmās molekulas un to saņem otrā molekula. Fosfātu grupas sadalīšanās laikā atbrīvotā enerģija tiek izmantota ADP fosforilēšanai substrāta līmeņa fosforilēšanā, un tā ir pazīstama kā reakcijas saistīšana. To var parādīt ar šādu vienādojumu.
Glikolīze ir visizplatītākais piemērs, kur ATP tiek sintezēta, izmantojot substrāta līmeņa fosforilēšanu, kad divas fosfoenola piruvāta molekulas ar piruvāta kināzes enzīmu aerobos vai anaerobos apstākļos pārveido par divām piruvāta molekulām. Turklāt Krebsa cikla laikā ATP tiek ražoti, izmantojot substrāta līmeņa fosforilēšanu.
Kas ir oksidatīvā fosforilēšana?
Oksidatīvā fosforilēšana ir process, kas fosforilina ADP, lai sintezētu ATP, pārnesot elektronus gar elektronu transporta ķēdi aerobās elpošanas pēdējā posmā. Tas ATP veidošanai izmanto NADH elektronu nesējus un ATP sintāzes enzīmu. Enerģija tiek ražota no redoksreakcijām (protonu gradients), un fosfāti nāk no neorganisko fosfātu kopas. Oksidatīvai fosforilēšanai nepieciešams molekulārais skābeklis kā galīgais elektronu akceptors. Tādējādi oksidatīvā fosforilēšana ir iespējama tikai aerobos apstākļos, un tā notiek mitohondriju iekšējā membrānā. Oksidatīvā fosforilēšana ir process, kas aerobajos organismos rada lielāku ATP skaitu.
02. attēls: oksidatīvā fosforilēšana
Kāda ir atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Substrāta līmeņa fosforilēšana pret oksidatīvo fosforilēšanu |
|
| Substrāta līmeņa fosforilēšana tieši pārnes fosfātu grupu no substrāta (fosforilētu savienojumu) uz ADP, lai iegūtu ATP. | Oksidatīvā fosforilēšana ir process, kurā enerģiju, kas izdalās barības vielu ķīmiskā oksidēšanā, izmanto ATP sintēzei. |
| Izmantotā enerģija | |
| Enerģiju ģenerē no šī procesa saistītās reakcijas. | Šajā procesā tiek izmantota enerģija, kas rodas no elektronu transporta ķēdes reakcijas. |
| Redoksa potenciāls | |
| Neliela redoksa potenciāla atšķirība rodas substrāta līmeņa fosforilēšanā. | Šīs fosforilēšanas darbībai tiek radīta liela atšķirība redoksa potenciālā. |
| Nosacījumi | |
| Tas notiek gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. | Tas notiek aerobos apstākļos. |
| Savienojumu oksidēšana | |
| Substrāti ir daļēji oksidēti. | Elektronu donori ir pilnībā oksidēti. |
| Vietas | |
| Substrāta līmeņa fosforilēšana notiek citozolā un mitohondrijos | Oksidatīvā fosforilēšana notiek mitohondrijos. |
| Notikums | |
| To var redzēt glikolīzē un Krebsa ciklā. | Tas notiek tikai elektronu transporta ķēdes laikā. |
| Asociācija ar elektronu transporta ķēdi un ATP sintēzi | |
| Substrāta līmeņa fosforilēšana nav saistīta ar elektronu transporta ķēdi vai ATP sintāzi | Tas ir saistīts ar elektronu transporta ķēdi un ATP sintāzi. |
| O2 un NADH iesaistīšana | |
| Tas neizmanto O 2 vai NADH ATP veidošanai. | Tas izmanto O 2 un NADH ATP ražošanai. |
Kopsavilkums - substrāta līmeņa fosforilēšana pret oksidatīvo fosforilēšanu
Substrāta līmeņa fosforilēšana ir process, kas pārveido ADP par ATP, tieši pārnesot fosfātu grupu no fosforilēta savienojuma uz ADP. Oksidatīvā fosforilēšana izmanto protonu gradientu (H + jonu koncentrācijas gradientu), kas radīts elektronu transporta ķēdē, lai aerobos organismos fosforilētu ADP ATP. Substrāta līmeņa fosforilēšanu var novērot glikolīzē un Krebsa ciklā. Oksidatīvo fosforilēšanu var redzēt elektronu transporta ķēdē. Šī ir atšķirība starp substrāta līmeņa fosforilēšanu un oksidatīvo fosforilēšanu.
