Rozdíl mezi fosforylací na substrátové úrovni a oxidační fosforylací
Share
Klíčový rozdíl - Fosforylace na úrovni substrátu vs. oxidační fosforylace
Fosforylace je proces, který přidává fosfátovou skupinu do organické molekuly specifickými enzymy. Je to důležitý mechanismus, který se vyskytuje v buňce pro přenos energie nebo ukládání energie ve formě vysokoenergetických vazeb mezi fosfátovými skupinami. ATP je tvořen v buňkách fosforylací. Další důležité sloučeniny obsahující fosfáty jsou také syntetizovány fosforylací. Existují různé typy fosforylace. Mezi nimi je v buňkách běžná fosforylace na úrovni substrátu a oxidační fosforylace. Klíčovým rozdílem mezi fosforylací na úrovni substrátu a oxidační fosforylací je to při fosforylaci na úrovni substrátu je fosfátová skupina z fosforylované sloučeniny přímo přenesen do ADP nebo GDP za vzniku ATP nebo GTP bez zapojení dalších molekul zatímco v oxidační fosforylaci poskytují živiny nebo chemikálie energii k přenosu fosfátové skupiny na ADP a produkují ATP s vysokou energií pomocí elektronů nebo H+ transportní systém.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je fosforylace na úrovni substrátu
3. Co je oxidační fosforylace
4. Srovnání bok po boku - Fosforylace na úrovni substrátu vs. oxidační fosforylace
5. Shrnutí
Co je Fosforylace na úrovni substrátu?
Přímý přenos fosfátové skupiny ze substrátu na ADP za vzniku ATP s vysokou energií je známý jako fosforylace na úrovni substrátu. Tato reakce je většinou katalyzována enzymovými kinázami. Dárce fosfátové skupiny přímo daruje nebo převádí fosfátovou skupinu na ADP bez zapojení meziproduktu mezi dárcem a ADP. Fosfátová skupina je převedena z první molekuly a přijímána druhou molekulou. Energie uvolněná během rozbití fosfátové skupiny se používá k fosforylaci ADP při fosforylaci na úrovni substrátu a je známá jako reakční vazba. To lze znázornit pomocí následující rovnice.
Glykolýza je nejběžnějším příkladem, kdy je ATP syntetizován fosforylací na substrátové úrovni, když jsou dvě molekuly fosfoenolpyruvátu přeměněny enzymem pyruvát kinázy na dvě pyruvátové molekuly za aerobních nebo anaerobních podmínek. Navíc během Krebsova cyklu jsou ATP produkovány fosforylací na úrovni substrátu.
Co je oxidační fosforylace?
Oxidační fosforylace je proces, který fosforyluje ADP za účelem syntézy ATP přenosem elektronů podél řetězce transportu elektronů v konečné fázi aerobního dýchání. K tvorbě ATP používá elektronové nosiče NADH a enzym ATP syntázy. Energie je produkována redoxními reakcemi (protonový gradient) a fosfáty pocházejí ze skupiny anorganických fosfátů. Oxidační fosforylace potřebuje molekulární kyslík jako finální akceptor elektronů. Oxidační fosforylace je tedy možná pouze za aerobních podmínek a vyskytuje se ve vnitřní membráně mitochondrií. Oxidační fosforylace je proces, který poskytuje vyšší počet ATP v aerobních organismech.
Obrázek 02: Oxidační fosforylace
Jaký je rozdíl mezi fosforylací na substrátové úrovni a oxidační fosforylací?
Fosforylace na substrátové úrovni vs. oxidační fosforylace | |
| Fosforylace na substrátové úrovni přímo přenáší fosfátovou skupinu ze substrátu (fosforylované sloučeniny) na ADP za vzniku ATP. | Oxidační fosforylace je proces, při kterém se energie uvolněná chemickou oxidací živin používá k syntéze ATP. |
| Použitá energie | |
| Energie je generována spojenou reakcí pro tento proces. | K tomuto procesu se využívá energie generovaná reakcí řetězce přenosu elektronů. |
| Redoxní potenciál | |
| Při fosforylaci na úrovni substrátu se vytváří malý rozdíl redoxního potenciálu. | Pro napájení této fosforylace je generován velký rozdíl v redoxním potenciálu. |
| Podmínky | |
| K tomu dochází za aerobních i anaerobních podmínek. | K tomu dochází za aerobních podmínek. |
| Oxidace sloučenin | |
| Substráty jsou částečně oxidovány. | Dárci elektronů jsou zcela oxidováni. |
| Místa | |
| Fosforylace na substrátové hladině se vyskytuje v cytosolu a mitochondrii | V mitochondriích dochází k oxidační fosforylaci. |
| Výskyt | |
| To lze vidět v glykolýze a Krebsově cyklu. | K tomu dochází pouze během řetězce přenosu elektronů. |
| Přidružení k řetězci elektronového transportu a ATP syntéze | |
| Fosforylace na substrátové úrovni není spojena s elektronovým transportním řetězcem nebo ATP syntázou | To je spojeno s řetězcem přenosu elektronů a syntézou ATP. |
| Zapojení O2 a NADH | |
| Nepoužívá se O2 nebo NADH pro tvorbu ATP. | To používá O2 a NADH k výrobě ATP. |
Shrnutí - Fosforylace na úrovni substrátu vs. oxidační fosforylace
Fosforylace na substrátové úrovni je proces, který přeměňuje ADP na ATP přímým přenosem fosfátové skupiny z fosforylované sloučeniny na ADP. Oxidační fosforylace využívá protonový gradient (H+ iontový koncentrační gradient) generovaný v elektronovém transportním řetězci za účelem fosforylace ADP na ATP v aerobních organismech. Fosforylaci na substrátové úrovni lze pozorovat v glykolýze a Krebsově cyklu. V transportním řetězci elektronů je vidět oxidační fosforylace. To je rozdíl mezi fosforylací na úrovni substrátu a oxidační fosforylací.
Odkaz:
1. “ Fosforylace na úrovni substrátu. “ Fosforylace na substrátové úrovni Články s otevřeným přístupem Časopisy s otevřeným přístupem Sborník z konference | Redaktoři | Autoři | Recenzenti | vědecké události. N.p., n.d. Web. 26. dubna 2017.
2. Natacha Bochud-Allemann. "Fosforylace mitochondriální substrátové hladiny je nezbytná pro růst procyklického trypanosomu brucei." Žurnál biologické chemie. N.p., 6. září 2002. Web. 26. dubna 2017
3. „Substrátová fosforylace.“ Wikipedia. Wikimedia Foundation, 11. dubna 2017. Web. 26. dubna 2017
4. „Oxidační fosforylace.“ Wikipedia. Wikimedia Foundation, 5. dubna 2017. Web. 26. dubna 2017
Obrázek se svolením:
1. „2508 The Electron Transport Chain“ od OpenStax College - web Anatomy & Physiology, Connexions. 19. června 2013. (CC BY 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
