ძირითადი განსხვავება - სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება და ოქსიდაციური ფოსფორილირება
ფოსფორილირება არის პროცესი, რომელიც ამატებს ფოსფატის ჯგუფს ორგანულ მოლეკულაში სპეციფიური ფერმენტებით. ეს არის მნიშვნელოვანი მექანიზმი, რომელიც ხდება უჯრედში ენერგიის გადასატანად ან ენერგიის შესანახად ფოსფატულ ჯგუფებს შორის მაღალი ენერგიის ბმების სახით. ATP წარმოიქმნება უჯრედებში ფოსფორილირების გზით. სხვა მნიშვნელოვანი ფოსფატის შემცველი ნაერთები ასევე სინთეზირდება ფოსფორილირებით. არსებობს სხვადასხვა სახის ფოსფორილირება. მათ შორის უჯრედებში ხშირია სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება და ოქსიდაციური ფოსფორილირება.ძირითადი განსხვავება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებასა და ოქსიდაციურ ფოსფორილირებას შორის არის ის, რომ სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებისას ფოსფორილირებული ნაერთებიდან ფოსფატის ჯგუფი პირდაპირ გადადის ADP-ზე ან GDP-ზე, რათა წარმოქმნას ATP ან GTP სხვა მოლეკულების ჩართვის გარეშე, ხოლო ოქსიდაციურ ფოსფორილირებაში უზრუნველყოფს საკვებ ნივთიერებებს ან საკვებ ნივთიერებებს. ენერგია ფოსფატის ჯგუფის ADP-ში გადასატანად და მაღალი ენერგიის ATP-ის წარმოებისთვის ელექტრონის ან H+ სატრანსპორტო სისტემის დახმარებით.
რა არის სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება?
ფოსფატის ჯგუფის პირდაპირი გადატანა სუბსტრატიდან ADP-ზე მაღალი ენერგიის ATP-ის ფორმირებისთვის ცნობილია, როგორც სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება. ეს რეაქცია ძირითადად კატალიზებულია ფერმენტ კინაზებით. ფოსფატის ჯგუფის დონორი უშუალოდ აბარებს ან გადასცემს ფოსფატ ჯგუფს ADP-ს დონორსა და ADP-ს შორის შუამავლის ჩართვის გარეშე. ფოსფატის ჯგუფი გადადის პირველი მოლეკულიდან და იღებს მეორე მოლეკულას.ფოსფატის ჯგუფის დაშლის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია გამოიყენება ADP-ის ფოსფორილირებისთვის სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებაში და იგი ცნობილია როგორც რეაქციის დაწყვილება. ეს შეიძლება ნაჩვენები იყოს შემდეგი განტოლებით.
გლიკოლიზი არის ყველაზე გავრცელებული მაგალითი, როდესაც ATP სინთეზირდება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირების გზით, როდესაც ფოსფოენოლის პირუვატის ორი მოლეკულა გარდაიქმნება ორ პირუვატის მოლეკულად პირუვატ კინაზას ფერმენტის მიერ აერობულ ან ანაერობულ პირობებში. გარდა ამისა, კრებსის ციკლის დროს ATP წარმოიქმნება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირების გზით.
რა არის ოქსიდაციური ფოსფორილირება?
ოქსიდაციური ფოსფორილირება არის პროცესი, რომელიც ახდენს ADP-ს ფოსფორილირებას ატფ-ის სინთეზირებისთვის ელექტრონების გადატანის გზით ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის გასწვრივ აერობული სუნთქვის ბოლო ეტაპზე.იგი იყენებს NADH ელექტრონის მატარებლებს და ATP სინთაზას ფერმენტს ატფ-ის ფორმირებისთვის. ენერგია წარმოიქმნება რედოქსის რეაქციებიდან (პროტონული გრადიენტი), ხოლო ფოსფატები მოდის არაორგანული ფოსფატების აუზიდან. ოქსიდაციურ ფოსფორილირებას სჭირდება მოლეკულური ჟანგბადი, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღები. ამრიგად, ოქსიდაციური ფოსფორილირება შესაძლებელია მხოლოდ აერობულ პირობებში და ის ხდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში. ოქსიდაციური ფოსფორილირება არის პროცესი, რომელიც გამოიმუშავებს ATP-ს უფრო მეტ რაოდენობას აერობულ ორგანიზმებში.
სურათი 02: ოქსიდაციური ფოსფორილირება
რა განსხვავებაა სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებასა და ოქსიდაციურ ფოსფორილირებას შორის?
სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება vs ოქსიდაციური ფოსფორილირება |
|
| სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება პირდაპირ გადააქვს ფოსფატის ჯგუფს სუბსტრატიდან (ფოსფორილირებული ნაერთი) ADP-ზე, რათა გამოიმუშაოს ATP. | ოქსიდაციური ფოსფორილირება არის პროცესი, რომლის დროსაც საკვები ნივთიერებების ქიმიური დაჟანგვის შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგია გამოიყენება ატფ-ის სინთეზისთვის. |
| გამოყენებული ენერგია | |
| ენერგია წარმოიქმნება ამ პროცესისთვის დაწყვილებული რეაქციისგან. | ენერგია, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვის რეაქციით, გამოიყენება ამ პროცესისთვის. |
| რედოქსის პოტენციალი | |
| რედოქს პოტენციალის მცირე განსხვავება წარმოიქმნება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებისას. | დიდი სხვაობა რედოქს პოტენციალს წარმოქმნის ამ ფოსფორილირების გასაძლიერებლად. |
| პირობები | |
| ეს ხდება როგორც აერობულ, ასევე ანაერობულ პირობებში. | ეს ხდება აერობულ პირობებში. |
| ნაერთების დაჟანგვა | |
| სუბსტრატები ნაწილობრივ იჟანგება. | ელექტრონის დონორები მთლიანად დაჟანგულია. |
| მდებარეობები | |
| სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება ხდება ციტოზოლში და მიტოქონდრიაში | ოქსიდაციური ფოსფორილირება ხდება მიტოქონდრიებში. |
| შემთხვევა | |
| ეს ჩანს გლიკოლიზის და კრებსის ციკლში. | ეს ხდება მხოლოდ ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვის დროს. |
| ასოციაცია ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვთან და ATP სინთაზასთან | |
| სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება არ არის დაკავშირებული ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვთან ან ATP სინთაზასთან | ეს ასოცირდება ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვთან და ATP სინთაზასთან. |
| O2 და NADH-ის ჩართვა | |
| ეს არ იყენებს O2 ან NADH-ს ATP-ს ფორმირებისთვის. | ეს იყენებს O2 და NADH-ს ATP წარმოებისთვის. |
შეჯამება – სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება vs ოქსიდაციური ფოსფორილირება
სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება არის პროცესი, რომელიც გარდაქმნის ADP-ს ATP-ად ფოსფატის ჯგუფის პირდაპირი გადატანით ფოსფორილირებული ნაერთებიდან ADP-ში.ოქსიდაციური ფოსფორილირება იყენებს პროტონულ გრადიენტს (H+ იონის კონცენტრაციის გრადიენტი), რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვში ADP-ის ფოსფორილირებისთვის ATP-ში აერობულ ორგანიზმებში. სუბსტრატის დონის ფოსფორილირება შესაძლებელია გლიკოლიზის და კრებსის ციკლის დროს. ოქსიდაციური ფოსფორილირება შეიძლება შეინიშნოს ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვში. ეს არის განსხვავება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებასა და ოქსიდაციურ ფოსფორილირებას შორის.
