სხვაობა ATPაზასა და ATP სინთაზას შორის

2024 ავტორი: Alex Aldridge | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 13:43

ძირითადი განსხვავება – ATPase vs ATP Synthase

ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) არის რთული ორგანული მოლეკულა, რომელიც მონაწილეობს ბიოლოგიურ რეაქციებში. იგი ცნობილია როგორც უჯრედშიდა ენერგიის გადაცემის „ვალუტის მოლეკულური ერთეული“. ის გვხვდება ცხოვრების თითქმის ყველა ფორმაში. მეტაბოლიზმში ATP ან მოიხმარება ან წარმოიქმნება. ATP-ის მოხმარებისას ენერგია გამოიყოფა ADP (ადენოზინ დიფოსფატი) და AMP (ადენოზინ მონოფოსფატი) გარდაქმნით. ფერმენტი, რომელიც აკატალიზებს შემდეგ რეაქციას, ცნობილია როგორც ATPase.

ATP → ADP + Pi + ენერგია გამოვიდა

სხვა მეტაბოლურ რეაქციებში, რომლებიც აერთიანებს გარე ენერგიას, ATP წარმოიქმნება ADP და AMP-დან. ფერმენტს, რომელიც ახდენს ქვემოხსენებული რეაქციის კატალიზებას, ეწოდება ATP სინთაზა.

ADP + Pi → ATP + ენერგია მოხმარებულია

ასე რომ, მთავარი განსხვავება ატფ-აზასა და ატფ სინთაზას შორის არის ის, რომ ატფ-აზა არის ფერმენტი, რომელიც არღვევს ატფ-ის მოლეკულებს, ხოლო ატფ სინთაზა მონაწილეობს ატფ-ის წარმოებაში.

რა არის ATPase?

ატფ-აზა ან ადენილპიროფოსფატაზა (ATP ჰიდროლაზა) არის ფერმენტი, რომელიც არღვევს ატფ-ის მოლეკულებს ADP და Pi (თავისუფალი ფოსფატის იონად). ეს დაშლის რეაქცია ათავისუფლებს ენერგიას, რომელიც გამოიყენება უჯრედში სხვა ქიმიური რეაქციების დროს. ATP-აზეები მემბრანასთან დაკავშირებული ფერმენტების კლასია. ისინი შედგება წევრების განსხვავებული კლასისგან, რომლებსაც აქვთ უნიკალური ფუნქციები, როგორიცაა Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, წყალბადის კალიუმი-ATPase, F-ATPase და კალციუმ-ATPase. ეს ფერმენტები განუყოფელი ტრანსმემბრანული ცილებია. ტრანსმემბრანული ატფ-აზები გადაადგილდებიან ხსნარებს ბიოლოგიურ მემბრანაში მათი კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ, როგორც წესი, ATP მოლეკულების მოხმარებით. ასე რომ, ATPase ფერმენტის ოჯახის წევრების ძირითადი ფუნქციებია უჯრედის მეტაბოლიტების გადატანა ბიოლოგიურ მემბრანაში და ტოქსინების, ნარჩენების და ხსნადი ნივთიერებების ექსპორტი, რომლებიც ხელს უშლიან უჯრედების ნორმალურ ფუნქციონირებას.}

ძალიან მნიშვნელოვანი მაგალითია ნატრიუმის/კალიუმის გადამცვლელი ATPase (Na⁺/K⁺-ATPase), რომელიც მოიცავს უჯრედის მემბრანის შენარჩუნებას პოტენციალი. წყალბადის/კალიუმის ატფ-აზა (H⁺/P⁺-ATPase) ამჟავებს კუჭს, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "კუჭის პროტონული ტუმბო". ზოგიერთი ATPase ფერმენტი მუშაობს როგორც კოტრანსპორტიორი და ტუმბო. აქტიური ტრანსპორტირება არის მოლეკულების მოძრაობა მემბრანის გასწვრივ ქვედა კონცენტრაციის რეგიონიდან მოლეკულების უფრო მაღალი კონცენტრაციის რეგიონში კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. მეორადი აქტიური ტრანსპორტირება მოიცავს ელექტროქიმიურ გრადიენტს. კოტრანსპორტერები გამოიყენება მოლეკულების მეორადი აქტიური ტრანსპორტირებისთვის. Na⁺/K^{+-ATPase არის ცნობილი თანატრანსპორტერი, რომელიც იწვევს მუხტის წმინდა ნაკადს.}

სურათი 01: ATPase (ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო)

ATPase კლასიფიკაცია

არსებობს სხვადასხვა ატფ-აზები. ისინი განსხვავდებიან ფუნქციით, სტრუქტურით და მათი ტრანსპორტირების იონებით. ატფ-აზები კლასიფიცირებულია, როგორც ქვემოთ,

• F-ATPase - ის გვხვდება ბაქტერიების პლაზმურ მემბრანებში, მიტოქონდრიებში და ქლოროპლასტებში. F_{1განყოფილების წყალში ხსნადი ნაწილი ჰიდროლიზებს ATP-ს.}
• V-ATPase - ის გვხვდება ევკარიოტულ ვაკუოლებში. ის აკატალიზებს ATP ჰიდროლიზირებას ორგანელებში, როგორიცაა ლიზოსომის პროტონული ტუმბო ხსნადი ნივთიერებების ტრანსპორტირებისთვის.
• A-ATPase – Archaea-ს აქვს A-ATPase. ისინი ფუნქციონირებენ როგორც F-ATPase.
• P-ATPase - ის გვხვდება ბაქტერიებში, სოკოებში და ევკარიოტულ გარსებში და ორგანელებში. ის ფუნქციონირებს როგორც იონის გადამტანი მემბრანის გასწვრივ.
• E-ATPase - უჯრედის ზედაპირის ფერმენტი მოიცავს NTPS-ის ჰიდროლიზებას, მათ შორის უჯრედგარე ATP-ს.

რა არის ATP Synthase?

ეს არის ფერმენტი, რომელიც ქმნის ATP-ს (ენერგიის შესანახი მოლეკულები). საერთო რეაქცია, რომელიც ახდენს ATP სინთეზის კატალიზებას, არის ქვემოთ, ADP + Pi + H⁺ (გამოსული) ⇌ ATP + H₂0 + H⁺⁽ⁱⁿ⁾

სურათი 02: ATP სინთაზა

რადგან ეს რეაქცია ენერგიულად არახელსაყრელია (ATP ADP-დან), ის ხდება საპირისპირო მიმართულებით. მას აქვს ორი ძირითადი რეგიონი ფერმენტის სტრუქტურაში. მას აქვს მბრუნავი ძრავის სტრუქტურა, რომელიც საშუალებას აძლევს ATP წარმოქმნას. ეს არის F1 (ფრაქცია 1) რეგიონი და F₀ (ფრაქცია ნულოვანი) რეგიონი. ამ ბრუნვის მექანიზმის (მოლეკულური მანქანა) გამო F₀ რეგიონი ახორციელებს F₁ რეგიონის ბრუნვას. F₀ რეგიონს აქვს C-რგოლი და სხვა ქვედანაყოფები, როგორიცაა a, b, d და F₆F₁ რეგიონს აქვს ალფა, ბეტა, გამა და დელტა ქვედანაყოფები. F₁ და F_{0 ერთობლივად ქმნიან გზას პროტონის გადაადგილებისთვის მემბრანის გასწვრივ. ისინი ძირითადად აწარმოებენ მეტ ატფ მოლეკულებს ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვში ოქსიდაციური ფოსფორილირების გზით.}

რა მსგავსებაა ATPაზასა და ATP Synthase-ს შორის?

• ორივე არეგულირებს ATP მოლეკულების რაოდენობას უჯრედში.
• ორივე მრავალ ქვედანაყოფის ფერმენტია.
• ორივეს შეუძლია დაარეგულიროს მოლეკულების მოძრაობა მემბრანის გასწვრივ.
• ორივე მძიმე მოლეკულური წონის ფერმენტია.
• ორივე ფერმენტია, რომელიც ბუნებით ცილოვანია.

რა განსხვავებაა ATPაზასა და ATP სინთაზას შორის?

ATPase vs ATP სინთაზა
ATPase არის ფერმენტი, რომელიც ანადგურებს ATP მოლეკულებს.	ATP Synthase არის ფერმენტი, რომელიც მოიცავს ATP გამომუშავებას.
რეაქცია
ATPase კატალიზებს ენერგიულად ხელსაყრელ რეაქციას (ATP ADP-მდე).	ATP სინთაზა კატალიზებს ენერგიულად არახელსაყრელ რეაქციას (ADP to ATP).
უფასო ფოსფატის იონი
ATPase წარმოქმნის თავისუფალ ფოსფატის იონს.	ATP Synthase მოიხმარს თავისუფალ ფოსფატის იონს ATP-ის წარმოქმნის მიზნით.
ATP ავარიის ძრავის როტორის მექანიზმი
ATPase არ აჩვენებს ATP დაშლის „ძრავის როტორის მექანიზმს“.	ATP Synthase გვიჩვენებს ATP წარმოების "ძრავის როტორის მექანიზმს".
რეაქციის ტიპი
ATPase მონაწილეობს ეგზოთერმულ რეაქციებში.	ATP სინთაზა ჩართულია ენდოთერმულ რეაქციებში.

შეჯამება – ATPase vs ATP Synthase

ATP წარმოების და ჰიდროლიზის პროცესები გვხვდება სიცოცხლის თითქმის ყველა ფორმაში. მეტაბოლურ რეაქციებში ისინი ან მოიხმარენ ან რეგენერაციას განიცდიან. როდესაც ისინი მოიხმარენ, ენერგია გამოიყოფა. ADP (ადენოზინის დიფოსფატი) და AMP (ადენოზინ მონოფოსფატი) წარმოიქმნება ATP დაშლის დროს. ატფ-ის დაშლის რეაქციის კატალიზატორი ფერმენტი ცნობილია როგორც ATPase. სხვა მეტაბოლურ რეაქციებში ATP წარმოიქმნება ADP-დან და AMP-დან. ATP წარმოების რეაქციების კატალიზატორის ფერმენტს ეწოდება ATP Synthase. ეს არის განსხვავება ATPase-სა და ATP Synthase-ს შორის.

ჩამოტვირთეთ ATPase vs ATP Synthase-ის PDF ვერსია

შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სტატიის PDF ვერსია და გამოიყენოთ იგი ოფლაინ მიზნებისთვის ციტირების შენიშვნის მიხედვით. გთხოვთ ჩამოტვირთოთ PDF ვერსია აქ სხვაობა ATPase-სა და ATP Synthase-ს შორის