Разница между фосфорилированием на уровне субстрата и окислительным фосфорилированием

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - фосфорилирование на уровне субстрата и окислительное фосфорилирование

Фосфорилирование - это процесс, который добавляет фосфатную группу в органическую молекулу с помощью определенных ферментов. Это важный механизм, который происходит в клетке для передачи энергии или хранения энергии в виде высокоэнергетических связей между фосфатными группами. АТФ образуется в клетках путем фосфорилирования. Другие важные фосфатсодержащие соединения также синтезируются путем фосфорилирования. Существуют разные типы фосфорилирования. Среди них в клетках обычны фосфорилирование на уровне субстрата и окислительное фосфорилирование. Ключевое различие между фосфорилированием на уровне субстрата и окислительным фосфорилированием заключается в том, что при фосфорилировании на уровне субстрата фосфатная группа из фосфорилированного соединения напрямую переносится на АДФ или GDP с образованием АТФ или ГТФ без вовлечения других молекул в процессе окислительного фосфорилирования,питательные вещества или химические вещества обеспечивают энергию для передачи фосфатной группы АДФ и производства высокоэнергетического АТФ с помощью электрона или водорода.⁺ транспортная система.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое фосфорилирование на уровне субстрата

3. Что такое окислительное фосфорилирование

4. Сравнение бок о бок - фосфорилирование на уровне субстрата и окислительное фосфорилирование

5. Резюме

Что такое фосфорилирование на уровне субстрата?

Прямой перенос фосфатной группы от субстрата к АДФ для образования высокоэнергетического АТФ известен как фосфорилирование на уровне субстрата. Эта реакция в основном катализируется ферментными киназами. Донор фосфатной группы напрямую отдает или передает фосфатную группу АДФ без участия промежуточного звена между донором и АДФ. Фосфатная группа передается от первой молекулы и принимается второй молекулой. Энергия, высвобождаемая во время разрушения фосфатной группы, используется для фосфорилирования АДФ при фосфорилировании на уровне субстрата, и это известно как реакционное связывание. Это можно показать с помощью следующего уравнения.

Гликолиз является наиболее распространенным примером, когда АТФ синтезируется посредством фосфорилирования на уровне субстрата, когда две молекулы фосфоенолпирувата превращаются в две молекулы пирувата под действием фермента пируваткиназы в аэробных или анаэробных условиях. Более того, во время цикла Кребса АТФ продуцируются посредством фосфорилирования на уровне субстрата.

Что такое окислительное фосфорилирование?

Окислительное фосфорилирование - это процесс, при котором АДФ фосфорилируется с целью синтеза АТФ путем переноса электронов по цепи переноса электронов на заключительной стадии аэробного дыхания. Он использует электронные переносчики НАДН и фермент АТФ-синтазу для образования АТФ. Энергия вырабатывается в результате окислительно-восстановительных реакций (протонный градиент), а фосфаты поступают из пула неорганических фосфатов. Для окислительного фосфорилирования в качестве конечного акцептора электронов необходим молекулярный кислород. Следовательно, окислительное фосфорилирование возможно только в аэробных условиях и происходит во внутренней мембране митохондрий. Окислительное фосфорилирование - это процесс, который приводит к увеличению количества АТФ в аэробных организмах.

Рисунок 02: Окислительное фосфорилирование

В чем разница между фосфорилированием на уровне субстрата и окислительным фосфорилированием?

Различать статью в середине перед таблицей

Фосфорилирование на уровне субстрата против окислительного фосфорилирования
Фосфорилирование на уровне субстрата непосредственно переносит фосфатную группу с субстрата (фосфорилированного соединения) на АДФ для производства АТФ.	Окислительное фосфорилирование - это процесс, при котором энергия, выделяемая при химическом окислении питательных веществ, используется для синтеза АТФ.
Используемая энергия
Энергия этого процесса генерируется за счет сопряженной реакции.	Энергия, генерируемая в результате реакции цепи переноса электронов, используется для этого процесса.
Окислительно-восстановительный потенциал
Небольшая разница в окислительно-восстановительном потенциале возникает при фосфорилировании на уровне субстрата.	Большая разница в окислительно-восстановительном потенциале генерируется для ускорения этого фосфорилирования.
Условия
Это происходит как в аэробных, так и в анаэробных условиях.	Это происходит в аэробных условиях.
Окисление соединений
Подложки частично окислены.	Доноры электронов полностью окислены.
Локации
Фосфорилирование на уровне субстрата происходит в цитозоле и митохондриях.	Окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях.
Вхождение
Это можно увидеть в гликолизе и цикле Кребса.	Это происходит только во время цепи переноса электронов.
Ассоциация с электронной транспортной цепью и АТФ-синтазой
Фосфорилирование на уровне субстрата не связано с цепью переноса электронов или АТФ-синтазой.	Это связано с цепью переноса электронов и АТФ-синтазой.
Участие O2 и NADH
Это не использует O 2 или NADH для образования АТФ.	Он использует O 2 и NADH для производства АТФ.

Резюме - Фосфорилирование на уровне субстрата против окислительного фосфорилирования

Фосфорилирование на уровне субстрата - это процесс, который превращает АДФ в АТФ путем прямого переноса фосфатной группы от фосфорилированного соединения к АДФ. Окислительное фосфорилирование использует протонный градиент (градиент концентрации ионов H ⁺), генерируемый в цепи переноса электронов, для фосфорилирования АДФ в АТФ в аэробных организмах. Фосфорилирование на уровне субстрата можно увидеть в гликолизе и цикле Кребса. Окислительное фосфорилирование можно увидеть в цепи переноса электронов. В этом разница между фосфорилированием на уровне субстрата и окислительным фосфорилированием.