Diferența dintre fosforilarea nivelului substratului și fosforylarea oxidativă

Diferența principală - Fosforilarea nivelului substratului față de fosforylarea oxidativă

Nivelul fosforilării substratului și fosforilarea oxidativă sunt două tipuri de procese de fosforilare care apar în interiorul organismelor vii. Fosforilarea se referă la transferul grupului fosfat de la un compus la altul. În general, termenul "fosforilare" este utilizat pentru a descrie formarea ATP. Organismele folosesc energie sub formă de ATP. În eucariote, organelle care produce ATP este mitocondrul. Dar, unele ATP-uri sunt produse și în interiorul citoplasmei. principala diferență între fosforilarea nivelului substratului și fosforilarea oxidativă este aceea nivelul fosforilării la nivel de substrat este o fosforilare directă a ADP cu o grupare fosfat utilizând energia obținută dintr-o reacție cuplată, în timp ce fosforilarea oxidativă este producerea de ATP din NADH oxidat și FADH₂. 

Domenii cheie acoperite

1. Ce este fosforilarea nivelului substratului
      - Definiție, proces, caracteristici
2. Ce este fosforylarea oxidativă
      - Definiție, proces, caracteristici
3. Care sunt asemănările dintre fosforilarea nivelului substratului și fosforylarea oxidativă
      - Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre fosforilarea nivelului substratului și fosforylarea oxidativă
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: difosfat de adenozină (ADP), trifosfat de adenozină (ATP), citoplasmă, glicoliză, ciclu Krebs, mitocondrie, fosforylare oxidativă, fosforilare la nivelul substratului

Ce este fosforilarea nivelului substratului

Nivelul fosforilării nivelului substratului se referă la un tip de fosforilare în care o grupare fosfat este transferată de la un substrat la ADP. De asemenea, poate adăuga o grupare fosfat la guanozin difosfat (GDP) pentru a forma un guofosfat de guanozină (GTP). Grupul fosfat este îndepărtat direct dintr-un substrat printr-o reacție cuplată și transferat în ADP sau PIB. O reacție de exemplu a fosforilării nivelului substratului este prezentată în figura 1.

Figura 1: Fosforilarea nivelului substratului

Nivelul de fosforilare a nivelului substratului are loc în glicoliză și în ciclul Krebs. Glicoliza este primul pas atât în ​​respirația aerobă, cât și în respirația anaerobă. În glicoliza, apar două reacții de fosforilare la nivel de substrat și se produc patru molecule ATP. Fosfoglicerat kinaza și piruvat kinaza sunt cele două enzime care sunt implicate în fosforilarea nivelului substratului în glicoliză. Ciclul Krebs apare numai în respirația aerobă. În ciclul Krebs, fosforilarea nivelului substratului are loc în matricea mitocondrială. Două reacții de fosforilare la nivelul substratului apar și în ciclul Krebs. Fosfoenolpiruvat carboxinaza și succinat CoA ligaza sunt cele două enzime implicate în fosforilarea nivelului de substrat în ciclul Krebs. În timpul ciclului Krebs, 2ATPs sunt produse de fosforilarea nivelului substratului. Altele decât ATP, 6NADH și 2FADH₂s, iar potențialul lor de reducere este utilizat în generarea ATP prin fosforilarea oxidativă în respirația aerobă.  

Ce este fosforylarea oxidativă

Fosforilarea oxidativă se referă la un tip de fosforilare care utilizează energia eliberată din lanțul de transport al electronilor pentru a genera ATP. Se găsește în membrana interioară a mitocondriilor în eucariote. În prokariote, fosforilarea oxidativă apare în membrana plasmatică. Molecule de mare putere, cum ar fi NADH și FADH₂ care se formează în ciclul de glicoliză, ciclul Krebs și ciclul de acid gras, sunt oxidați înapoi în lanțul de transport al electronilor. Energia eliberată de aceste molecule se utilizează pentru generarea de ATP în fosforilarea oxidativă. Fosforilarea oxidativă apare numai în respirația aerobă. Produce 26 ATP pe o moleculă de glucoză. Fosforilarea oxidativă este prezentată în figura 2.

Figura 2: Fosforilarea oxidantă

Enzimele care sunt implicate în fosforilarea oxidativă sunt sintaza ATP, citocrom reductaza, oxidaza citocrom C și NADH-Q reductaza. 

Asemănări între fosforilarea nivelului substratului și fosforylarea oxidativă

• Atât nivelul substratului cât și fosforilarea oxidativă adaugă o grupare fosfat la ADP.
• Enzimele sunt implicate atât în ​​nivelul substratului, cât și în fosforilarea oxidativă.
• Atât nivelul substratului cât și fosforilarea oxidativă pot să apară în mitocondrii.

Diferența dintre fosforilarea nivelului substratului și fosforylarea oxidativă

Definiție

Nivelul de fosforilare al substratului: Nivelul fosforilării nivelului substratului se referă la un tip de fosforilare în care o grupare fosfat este transferată de la un substrat la ADP.

Fosforilarea oxidativă: Fosforilarea oxidativă se referă la un tip de fosforilare care utilizează energia eliberată din lanțul de transport al electronilor pentru a genera ATP.

Locație

Nivelul de fosforilare al substratului: Nivelul de fosforilare a nivelului substratului apare în matricea citoplasmelor și mitocondriilor.

Fosforilarea oxidativă: Fosforilarea oxidativă are loc pe membrana interioară a mitocondriilor.

Mecanism

Nivelul de fosforilare al substratului: O grupare fosfat este îndepărtată direct dintr-un substrat printr-o reacție cuplată și transferată în ADP.

Fosforilarea oxidativă: Grupurile fosfatice sunt adăugate din energia eliberată în lanțul de transport al electronilor.

Corelație

Nivelul de fosforilare al substratului: Fosforilarea substratului este o fosforilare directă.

Fosforilarea oxidativă: Fosforilarea oxidativă este o fosforilare indirectă.

Apariţie

Nivelul de fosforilare al substratului: Nivelul de fosforilare a nivelului substratului are loc în ciclul de glicoliză și Krebs.

Fosforilarea oxidativă: Fosforilarea oxidativă are loc în lanțul de transport al electronilor.

Oxidarea / reducerea coenzimelor

Nivelul de fosforilare al substratului: NAD și FAD sunt reduse în timpul fosforilării nivelului substratului.

Fosforilarea oxidativă: NADH⁺ și FADH⁺ sunt oxidate în timpul fosforilării oxidative.

Producția ATP netă

Nivelul de fosforilare al substratului: Patru ATP-uri sunt produse în timpul fosforilării nivelului substratului.

Fosforilarea oxidativă: Treizeci și patru de ATP-uri sunt produse în timpul fosforilării oxidative.

Redox Potențial

Nivelul de fosforilare al substratului: Schimbarea potențialului redox al substratului este mai mică în fosforilarea nivelului substratului.

Fosforilarea oxidativă: Schimbarea potențialului redox al substratului este mai mult în fosforilarea oxidativă.

Nivelul de oxidare

Nivelul de fosforilare al substratului: Oxidarea parțială a substratului are loc în fosforilarea nivelului substratului.

Fosforilarea oxidativă: Oxidarea completă a donatorilor de electroni are loc în fosforilarea oxidativă.

Concluzie

Nivelul fosforilării nivelului substratului și fosforilarea oxidativă sunt două metode de generare a ATP în interiorul organismelor vii. ATP este forma majoră a moleculelor de energie utilizate în mecanismele celulare. Nivelul de fosforilare a nivelului substratului are loc în ciclul de glicoliză și Krebs. Fosforilarea oxidativă are loc în lanțul de transport al electronilor. Nivelul de fosforilare a nivelului substratului este un tip direct de fosforilare în care o grupare fosfat este transferată direct într-o moleculă ADP. Fosforilarea oxidativă este o metodă indirectă de fosforilare în care energia eliberată în lanțul de transport al electronilor este utilizată în generarea ATP. Principala diferență între fosforilarea nivelului substratului și fosforilarea oxidativă este mecanismele de producere a ATP.

Referinţă:

1. "Fosforilarea la nivel substrat". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 6 octombrie 2017, disponibil aici.
2.Berg, Jeremy M. "Fosforilarea oxidantă" Biochimie. Ediția a 5-a, Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 1 ianuarie 1970, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Fosforilarea la nivelul substratului generatoare de ATP" De Yikrazuul - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Lanțul transportului de electroni mitocondriali-Etc4" Prin Fvasconcellos 22:35, 9 septembrie 2007 (UTC) - Versiunea vectorală a lui w: Imagine: Etc4.png de TimVickers, (Domeniul public)