Nøgleforskel - fosforylering på substratniveau vs oxidativ fosforylering
Phosphorylering er en proces, der tilføjer en phosphatgruppe til et organisk molekyle af specifikke enzymer. Det er en vigtig mekanisme, der forekommer i cellen for at overføre energi eller lagre energi i form af højenergibindinger mellem fosfatgrupper. ATP dannes i celler ved fosforylering. Andre vigtige phosphatholdige forbindelser syntetiseres også ved phosphorylering. Der er forskellige typer fosforylering. Blandt dem er phosphorylering af substratniveau og oxidativ phosphorylering almindelig i celler. Hovedforskellen mellem phosphorylering af substratniveau og oxidativ phosphorylering er, at i phosphorylering på substratniveau overføres en phosphatgruppe fra en phosphoryleret forbindelse direkte til ADP eller BNP for at danne ATP eller GTP uden at involvere andre molekyler, mens de er i oxidativ phosphorylering,næringsstoffer eller kemikalier giver energi til at overføre en fosfatgruppe til ADP og producere ATP med høj energi ved hjælp af elektron eller H+ transportsystem.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er fosforylering på substratniveau
3. Hvad er oxidativ fosforylering
4. Sammenligning side om side - Fosforylering på substratniveau vs Oxidativ fosforylering
5. Resumé
Hvad er fosforylering på substratniveau?
Direkte overførsel af en phosphatgruppe fra et substrat til ADP til dannelse af ATP med høj energi kaldes phosphorylering på substratniveau. Denne reaktion katalyseres for det meste af enzymkinaserne. Fosfatgruppedonorer donerer direkte eller overfører en fosfatgruppe til ADP uden involvering af et mellemprodukt mellem donoren og ADP. Fosfatgruppen overføres fra det første molekyle og modtages af det andet molekyle. Den energi, der frigives under bruddet på phosphatgruppen, bruges til phosphorylering af ADP i substratniveaufosforylering, og den er kendt som reaktionskobling. Det kan vises ved hjælp af følgende ligning.
Glykolyse er det mest almindelige eksempel, hvor ATP syntetiseres via phosphorylering på substratniveau, når to phosphoenolpyruvatmolekyler omdannes til to pyruvatmolekyler ved hjælp af pyruvatkinaseenzym under aerobe eller anaerobe forhold. Desuden produceres ATP'er under Krebs-cyklussen via phosphorylering på substratniveau.
Hvad er oxidativ phosphorylering?
Oxidativ phosphorylering er en proces, der phosphorylerer ADP for at syntetisere ATP ved at overføre elektroner langs elektrontransportkæden i den sidste fase af den aerobe respiration. Det bruger NADH-elektronbærere og ATP-syntaseenzym til dannelse af ATP. Energien produceres fra redoxreaktionerne (protongradient), og phosphaterne kommer fra puljen af uorganiske phosphater. Oxidativ fosforylering har brug for molekylært ilt som den endelige elektronacceptor. Derfor er oxidativ fosforylering kun mulig under de aerobe forhold, og den forekommer i mitokondriers indre membran. Oxidativ phosphorylering er en proces, der giver et højere antal ATP i de aerobe organismer.
Figur 02: Oxidativ phosphorylering
Hvad er forskellen mellem substratniveaufosforylering og oxidativ phosphorylering?
Diff artikel midt foran bordet
Substratniveau fosforylering vs oxidativ fosforylering |
|
| Substratniveau phosphorylering overfører direkte en phosphatgruppe fra substratet (phosphoryleret forbindelse) til ADP for at producere ATP. | Oxidativ fosforylering er en proces, ved hvilken energi frigivet ved kemisk oxidation af næringsstoffer bruges til syntese af ATP. |
| Brugt energi | |
| Energi genereres fra en koblet reaktion til denne proces. | Energi genereret fra reaktionen fra elektrontransportkæden bruges til denne proces. |
| Redox potentiale | |
| En lille forskel i redoxpotentiale genereres i substratniveaufosforylering. | En stor forskel i redoxpotentiale genereres for at drive denne fosforylering. |
| Betingelser | |
| Dette sker under både aerobe og anaerobe forhold. | Dette sker under aerobe forhold. |
| Oxidering af forbindelser | |
| Substrater oxideres delvist. | Elektrondonorer oxideres fuldstændigt. |
| Placeringer | |
| Substratniveau phosphorylering forekommer i cytosol og mitokondrier | Oxidativ fosforylering forekommer i mitokondrier. |
| Hændelse | |
| Dette kan ses i glykolyse og Krebs-cyklus. | Dette sker kun under elektrontransportkæden. |
| Associering med elektrontransportkæde og ATP-syntase | |
| Substratniveau phosphorylering er ikke forbundet med elektrontransportkæde eller ATP-syntase | Dette er forbundet med elektrontransportkæde og ATP-syntase. |
| Involvering af O2 og NADH | |
| Dette bruger ikke O 2 eller NADH for dannelsen af ATP. | Dette bruger O 2 og NADH til at producere ATP. |
Resumé - Fosforylering på substratniveau vs Oxidativ fosforylering
Substratniveau phosphorylering er en proces, der omdanner ADP til ATP ved direkte overførsel af en phosphatgruppe fra en phosphoryleret forbindelse til ADP. Oxidativ fosforylering bruger protongradient (H + ionkoncentrationsgradient) genereret i elektrontransportkæden til at phosphorylere ADP til ATP i aerobe organismer. Substratniveaufosforylering kan ses i glykolyse og Krebs-cyklus. Oxidativ phosphorylering kan ses i elektrontransportkæden. Dette er forskellen mellem substratniveau phosphorylering og oxidativ phosphorylering.
