Ключова разлика - Фосфорилиране на ниво субстрат срещу окислително фосфорилиране
Фосфорилирането е процес, който добавя фосфатна група в органична молекула от специфични ензими. Това е важен механизъм, който възниква в клетката за пренос на енергия или съхраняване на енергия под формата на високоенергийни връзки между фосфатни групи. АТФ се образува в клетките чрез фосфорилиране. Други важни фосфатсъдържащи съединения също се синтезират чрез фосфорилиране. Съществуват различни видове фосфорилиране. Сред тях фосфорилирането на ниво субстрат и окислителното фосфорилиране са често срещани в клетките. Ключовата разлика между фосфорилирането на субстратно ниво и окислителното фосфорилиране е, че при фосфорилиране на субстратно ниво фосфатната група от фосфорилирано съединение директно се прехвърля в ADP или GDP, за да образува ATP или GTP, без да включва други молекули, докато е в окислително фосфорилиране,хранителни вещества или химикали осигуряват енергия за прехвърляне на фосфатна група към ADP и произвеждат високоенергиен ATP с помощта на електрон или H+ транспортна система.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво е фосфорилиране на ниво субстрат
3. Какво е фосфорилиране на окислително фосфорилиране
4. Успоредно сравнение - фосфорилиране на ниво субстрат срещу окислително фосфорилиране
5. Резюме
Какво представлява фосфорилирането на ниво субстрат?
Директният трансфер на фосфатна група от субстрат към ADP за образуване на високоенергиен АТФ е известен като фосфорилиране на ниво субстрат. Тази реакция се катализира предимно от ензимните кинази. Донорът на фосфатна група директно дарява или прехвърля фосфатна група на ADP без участието на междинен продукт между донора и ADP. Фосфатната група се прехвърля от първата молекула и се получава от втората молекула. Енергията, отделена по време на счупването на фосфатната група, се използва за фосфорилиране на ADP при фосфорилиране на ниво субстрат и е известна като реакционно свързване. Тя може да бъде показана чрез следното уравнение.
Гликолизата е най-честият пример, когато АТФ се синтезира чрез фосфорилиране на ниво субстрат, когато две молекули фосфоенол пируват се преобразуват в две молекули пируват от ензима пируват киназа при аеробни или анаеробни условия. Освен това, по време на цикъла на Кребс, АТФ се произвеждат чрез фосфорилиране на ниво субстрат.
Какво представлява окислителното фосфорилиране?
Окислителното фосфорилиране е процес, който фосфорилира ADP за синтезиране на ATP чрез прехвърляне на електрони по електронно-транспортната верига в последния етап на аеробното дишане. Той използва NADH електронни носители и ATP синтазен ензим за образуването на ATP. Енергията се произвежда от окислително-възстановителните реакции (протонен градиент), а фосфатите идват от пула неорганични фосфати. Окислителното фосфорилиране се нуждае от молекулярен кислород като краен електронен акцептор. Следователно окислителното фосфорилиране е осъществимо само при аеробни условия и се случва във вътрешната мембрана на митохондриите. Окислителното фосфорилиране е процес, който дава по-голям брой АТФ в аеробните организми.
Фигура 02: Окислително фосфорилиране
Каква е разликата между фосфорилиране на ниво субстрат и окислително фосфорилиране?
Различна статия Средна преди таблица
Фосфорилиране на ниво субстрат срещу окислително фосфорилиране |
|
| Фосфорилирането на ниво субстрат директно прехвърля фосфатна група от субстрата (фосфорилирано съединение) към ADP, за да се получи АТФ. | Окислителното фосфорилиране е процес, при който енергията, отделена от химичното окисление на хранителните вещества, се използва за синтеза на АТФ. |
| Използвана енергия | |
| Енергията се генерира от свързана реакция за този процес. | За този процес се използва енергия, генерирана от реакцията на електронната транспортна верига. |
| Редокс потенциал | |
| Малка разлика на редокс потенциала се генерира при фосфорилиране на ниво субстрат. | Голяма разлика в редокс потенциала се генерира, за да засили това фосфорилиране. |
| Условия | |
| Това се случва както при аеробни, така и при анаеробни условия. | Това се случва при аеробни условия. |
| Окисляване на съединения | |
| Субстратите са частично окислени. | Донорите на електрони са напълно окислени. |
| Местоположения | |
| Фосфорилирането на ниво субстрат се случва в цитозола и митохондриите | В митохондриите се случва окислително фосфорилиране. |
| Поява | |
| Това може да се види при гликолизата и цикъла на Кребс. | Това се случва само по време на електронната транспортна верига. |
| Асоциация с електронна транспортна верига и ATP Synthase | |
| Фосфорилирането на ниво субстрат не е свързано с електронна транспортна верига или АТФ синтаза | Това е свързано с електронната транспортна верига и АТФ синтазата. |
| Участие на O2 и NADH | |
| Това не използва O 2 или NADH за образуването на АТФ. | Това използва O 2 и NADH за производство на АТФ. |
Резюме - Фосфорилиране на ниво субстрат срещу окислително фосфорилиране
Фосфорилирането на ниво субстрат е процес, който превръща ADP в ATP чрез директен трансфер на фосфатна група от фосфорилирано съединение в ADP. Окислителното фосфорилиране използва протонен градиент (градиент на концентрация на йон H +), генериран в електронната транспортна верига, за да фосфорилира ADP в ATP в аеробни организми. Фосфорилирането на ниво субстрат може да се наблюдава при гликолизата и цикъла на Кребс. Окислителното фосфорилиране може да се види в електронната транспортна верига. Това е разликата между фосфорилирането на ниво субстрат и окислителното фосфорилиране.
