Fosforilinimas yra procesas, kurio metu fosfato grupė į organinę molekulę pridedama specifinių fermentų. Tai yra svarbus mechanizmas, atsirandantis ląstelėje, perduoti energiją arba kaupti energiją didelės energijos jungčių tarp fosfato grupių pavidalu. ATP susidaro ląstelėse fosforilinant. Kiti svarbūs fosfatų junginiai taip pat sintetinami fosforilinant. Yra įvairių rūšių fosforilinimas. Tarp jų ląstelėse įprasta substrato fosforilinimas ir oksidacinis fosforilinimas. Pagrindinis substrato fosforilinimo ir oksidacinio fosforilinimo skirtumas yra tas substrato fosforilinimo metu fosforilinto junginio fosfato grupė yra tiesiogiai pernešami į ADP arba GDP, kad sudarytų ATP arba GTP, nedalyvaujant kitoms molekulėms kol oksidacinio fosforilinimo metu maistinės medžiagos ar cheminės medžiagos suteikia energijos fosfato grupei pernešti į ADP ir sukuria didelės energijos ATP naudojant elektroną arba H+ transporto sistema.
TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra substrato lygio fosforilinimas
3. Kas yra oksidacinis fosforilinimas
4. Šalutinis palyginimas - substrato fosforilinimas prieš oksidacinį fosforilinimą
5. Santrauka
Tiesioginis fosfato grupės perkėlimas iš substrato į ADP, kad susidarytų didelės energijos ATP, yra žinomas kaip substrato lygio fosforilinimas. Šią reakciją daugiausia katalizuoja fermento kinazės. Fosfato grupės donoras tiesiogiai paaukoja arba perkelia fosfato grupę į ADP, nedalyvaujant tarpininkams tarp donoro ir ADP. Fosfato grupė perkeliama iš pirmosios molekulės ir gaunama iš antrosios molekulės. Fosfato grupės lūžio metu išsiskirianti energija naudojama ADP fosforilinti substrato fosforilinimo metu, ir ji yra žinoma kaip reakcijos sujungimas. Tai gali būti parodyta pagal šią lygtį.
Glikolizė yra labiausiai paplitęs pavyzdys, kai ATP sintetinamas atliekant substrato lygio fosforilinimą, kai dvi fosfoenolio piruvato molekulės paverčiamos į dvi piruvato molekules piruvato kinazės fermento pagalba aerobinėmis ar anaerobinėmis sąlygomis. Be to, Krebso ciklo metu ATP susidaro per substrato fosforilinimą.
Oksidacinis fosforilinimas yra procesas, kurio metu fosforilinamas ADP ir sintetinamas ATP, perduodant elektronus išilgai elektronų pernešimo grandinės paskutiniame aerobinio kvėpavimo etape. ATP formavimui jis naudoja NADH elektronų nešiklius ir ATP sintazės fermentą. Energija gaunama iš redox reakcijų (protono gradiento), o fosfatai gaunami iš neorganinių fosfatų telkinio. Oksidaciniam fosforilinimui reikalingas molekulinis deguonis kaip galutinis elektronų akceptorius. Taigi oksidacinis fosforilinimas yra įmanomas tik aerobinėmis sąlygomis ir vyksta vidinėje mitochondrijų membranoje. Oksidacinis fosforilinimas yra procesas, kurio metu aerobiniuose organizmuose gaunamas didesnis ATP skaičius.
02 pav. Oksidacinis fosforilinimas
Pagrindo lygio fosforilinimas vs oksidacinis fosforilinimas | |
Substrato fosforilinimas fosfato grupę iš substrato (fosforilinto junginio) tiesiogiai perduoda ADP, kad susidarytų ATP. | Oksidacinis fosforilinimas yra procesas, kurio metu energija, išsiskirianti cheminės maistinės medžiagos oksidacijos būdu, naudojama ATP sintezei.. |
Panaudota energija | |
Šiam procesui energija gaunama iš sujungtos reakcijos. | Šiam procesui naudojama energija, gaunama iš elektronų pernešimo grandinės reakcijos. |
„Redox“ potencialas | |
Substrato fosforilinant susidaro nedidelis redokso potencialo skirtumas. | Šis fosforilinimas yra didelis redox potencialo skirtumas. |
Sąlygos | |
Tai įvyksta tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis. | Tai įvyksta aerobinėmis sąlygomis. |
Junginių oksidacija | |
Substratai iš dalies oksiduojami. | Elektronų donorai yra visiškai oksiduojami. |
Vietos | |
Substrato fosforilinimas vyksta citozolyje ir mitochondrijose | Mitochondrijose vyksta oksidacinis fosforilinimas. |
Atsiradimas | |
Tai galima pastebėti atliekant glikolizę ir Krebso ciklą. | Tai įvyksta tik elektronų pernešimo grandinės metu. |
Asociacija su elektronų transportavimo grandine ir ATP sinteze | |
Substrato fosforilinimas nėra susijęs su elektronų pernešimo grandine ar ATP sintaze | Tai siejama su elektronų pernešimo grandine ir ATP sintaze. |
O2 ir NADH dalyvavimas | |
Tai nenaudoja O2 arba NADH ATP formavimui. | Tam naudojamas O2 ir NADH gaminti ATP. |
Substrato fosforilinimas yra procesas, kurio metu ADP paverčiamas ATP, tiesiogiai perduodant fosfato grupę iš fosforilinto junginio į ADP. Oksidacinis fosforilinimas naudojamas protonų gradientu (H+ jonų koncentracijos gradientas), susidarantis elektronų pernešimo grandinėje, fosforilinant ADP į ATP aerobiniuose organizmuose. Substrato fosforilinimas gali būti pastebimas glikolizėje ir Krebso cikle. Oksidacinis fosforilinimas gali būti matomas elektronų pernešimo grandinėje. Tai yra skirtumas tarp substrato fosforilinimo ir oksidacinio fosforilinimo.
Nuoroda:
1. “ Pagrindo lygio fosforilinimas. “ Pagrindo lygio fosforilinimas | Atviros prieigos straipsniai Atvirosios prieigos žurnalai | Konferencijos pranešimai | Redaktoriai | Autoriai | Recenzentai | mokslo renginiai. N.p., n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Balandžio 26 d.
2. Natacha Bochud-Allemann. „Mitochondrijų substrato fosforilinimas yra būtinas prociklinės Trypanosoma brucei augimui“. Biologinės chemijos žurnalas. N., 2002 m. Rugsėjo 6 d. Žiniatinklis. 2017 m. Balandžio 26 d
3. “Substrato fosforilinimas.” Vikipedija. „Wikimedia Foundation“, 2017 m. Balandžio 11 d. Žiniatinklis. 2017 m. Balandžio 26 d
4. „Oksidacinis fosforilinimas“. Vikipedija. „Wikimedia Foundation“, 2017 m. Balandžio 5 d. Žiniatinklis. 2017 m. Balandžio 26 d
Vaizdo mandagumas:
1. „2508 The Electron Transport Chain“, pateikė „OpenStax“ koledžas - anatomija ir fiziologija, svetainė „Connexions“. 2013 m. Birželio 19 d. (CC BY 3.0) per „Commons Wikimedia“