Kluczowa różnica – ATPaza a synteza ATP
Adenozynotrójfosforan (ATP) to złożona cząsteczka organiczna, która uczestniczy w reakcjach biologicznych. Jest znany jako „molekularna jednostka waluty” wewnątrzkomórkowego transferu energii. Występuje w prawie wszystkich formach życia. W metabolizmie ATP jest albo zużywane, albo generowane. Kiedy ATP jest zużywane, energia jest uwalniana poprzez przekształcenie odpowiednio w ADP (adenozynodifosforan) i AMP (adenozynomonofosforan). Enzym, który katalizuje następującą reakcję jest znany jako ATPaza.
ATP → ADP + Pi + Energia zostaje uwolniona
W innych reakcjach metabolicznych, które wykorzystują energię zewnętrzną, ATP jest generowane z ADP i AMP. Enzym, który katalizuje poniższą reakcję, nazywa się syntazą ATP.
ADP + Pi → ATP + Energia jest zużywana
Tak więc kluczowa różnica między ATPazą a syntazą ATP polega na tym, że ATPaza jest enzymem rozkładającym cząsteczki ATP, podczas gdy syntaza ATP bierze udział w produkcji ATP.
Co to jest ATPaza?
ATPaza lub adenylopirofosfataza (hydrolaza ATP) to enzym, który rozkłada cząsteczki ATP na ADP i Pi (wolny jon fosforanowy). Ta reakcja rozkładu uwalnia energię, która jest wykorzystywana przez inne reakcje chemiczne w komórce. ATPazy to klasa enzymów związanych z błoną. Składają się z innej klasy elementów, które posiadają unikalne funkcje, takie jak Na+/K+-ATPase, Proton-ATPaza, V-ATPaza, ATP-aza wodorowo-potasowa, F-ATPaza i ATP-aza wapniowa. Enzymy te są integralnymi białkami transbłonowymi. Transbłonowe ATPazy przemieszczają substancje rozpuszczone przez błonę biologiczną wbrew ich gradientowi stężeń, zazwyczaj poprzez konsumowanie cząsteczek ATP. Tak więc głównymi funkcjami członków rodziny enzymów ATPazy jest przenoszenie metabolitów komórkowych przez błonę biologiczną oraz eksportowanie toksyn, odpadów i substancji rozpuszczonych, które mogą utrudniać normalne funkcjonowanie komórki.
Bardzo ważnym przykładem jest ATP-aza wymieniacza sodowo-potasowego (Na+/K+-ATPaza), która polega na utrzymaniu błony komórkowej potencjał. ATP-aza wodorowo-potasowa (H+/P+-ATPaza) zakwasza żołądek, który jest również znany jako „żołądkowa pompa protonowa”. Niektóre z enzymów ATPazy działają jako kotransportery i pompy. Aktywny transport to ruch cząsteczek przez błonę z regionu o niższym stężeniu do regionu o wyższym stężeniu cząsteczek wbrew gradientowi stężeń. Wtórny transport aktywny obejmuje gradient elektrochemiczny. Kotransportery są wykorzystywane we wtórnym aktywnym transporcie cząsteczek. Na+/K+-ATPaza jest dobrze znanym kotransporterem, który powoduje przepływ ładunku netto.
Rysunek 01: ATPaza (pompa sodowo-potasowa)
Klasyfikacja ATPazy
Istnieją różne ATPazy. Różnią się one funkcją, strukturą i transportowanymi jonami. ATPazy są klasyfikowane poniżej,
- F-ATPaza – Znajduje się w bakteryjnych błonach plazmatycznych, mitochondriach i chloroplastach. Rozpuszczalna w wodzie część sekcji F1hydrolizuje ATP.
- V-ATPaza – Znajduje się w wakuolach eukariotycznych. Katalizuje hydrolizę ATP w organellach, takich jak pompa protonowa lizosomów do transportu substancji rozpuszczonych.
- A-ATPaza – Archaea ma A-ATPazę. Działają jak F-ATPase.
- P-ATPaza – Znajduje się w bakteriach, grzybach oraz błonach i organellach eukariotycznych. Pełni funkcję transporterów jonów przez błonę.
- E-ATPaza – enzym powierzchniowy komórki obejmuje hydrolizę NTPS, w tym zewnątrzkomórkowego ATP.
Co to jest synteza ATP?
Jest to enzym, który tworzy ATP (molekuły magazynujące energię). Ogólna reakcja katalizująca syntezę ATP jest jak poniżej, ADP + Pi + H+ (wyjście) ⇌ ATP + H20 + H+(w)
Rysunek 02: Syntaza ATP
Ponieważ reakcja ta jest niekorzystna energetycznie (ATP od ADP), zachodzi w odwrotnym kierunku. Ma dwa główne regiony w strukturze enzymu. Ma obrotową strukturę silnika umożliwiającą produkcję ATP. Są to region F1 (ułamek 1) i region F0 (ułamek zero). Z powodu tego mechanizmu obrotowego (maszyny molekularnej) region F0 napędza obrót regionu F1. F0 region ma pierścień C i inne podjednostki, takie jak a, b, d i F6Region F1 zawiera podjednostki alfa, beta, gamma i delta. F1 i F0 wspólnie tworzą ścieżkę ruchu protonów przez błonę. Produkują głównie więcej cząsteczek ATP w łańcuchu transportu elektronów poprzez fosforylację oksydacyjną.
Jakie są podobieństwa między ATPazą a syntazą ATP?
- Oba regulują liczbę cząsteczek ATP w komórce.
- Oba są enzymami o wielu podjednostkach.
- Oba mogą regulować ruch cząsteczek przez błonę.
- Oba są enzymami o dużej masie cząsteczkowej.
- Oba są enzymami o charakterze białkowym.
Jaka jest różnica między ATPazą a syntazą ATP?
ATPaza a synteza ATP |
|
| ATPaza to enzym rozkładający cząsteczki ATP. | Syntaza ATP to enzym, który bierze udział w produkcji ATP. |
| Reakcja | |
| ATPaza katalizuje energetycznie korzystną reakcję (ATP na ADP). | Syntaza ATP katalizuje energetycznie niekorzystną reakcję (ADP do ATP). |
| Wolny jon fosforanowy | |
| ATPaza generuje wolny jon fosforanowy. | Syntaza ATP zużywa wolne jony fosforanowe do produkcji ATP. |
| Mechanizm wirnika silnika powodujący awarię ATP | |
| ATPase nie pokazuje „mechanizmu wirnika silnika” awarii ATP. | ATP Synthase przedstawia „mechanizm wirnika silnika” produkcji ATP. |
| Typ reakcji | |
| ATPaza bierze udział w reakcjach egzotermicznych. | Syntaza ATP bierze udział w reakcjach endotermicznych. |
Podsumowanie – ATPaza kontra syntaza ATP
Procesy produkcji i hydrolizy ATP występują prawie we wszystkich formach życia. W reakcjach przemiany materii są one zużywane lub regenerowane. Kiedy są konsumowane, uwalniana jest energia. ADP (adenozynodifosforan) i AMP (adenozynomonofosforan) powstają podczas rozpadu ATP. Enzym katalizujący reakcję rozkładu ATP jest znany jako ATPaza. W innych reakcjach metabolicznych ATP jest generowane z ADP i AMP. Enzym katalizujący reakcje wytwarzania ATP nazywany jest syntazą ATP. To jest różnica między ATPazą a ATP Syntazą.
Pobierz wersję PDF ATPazy i syntezy ATP
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między ATPazą a syntezą ATP
