Kluczowa różnica między asymilacyjną a dysymilacyjną redukcją siarczanów polega na tym, że asymilacyjna redukcja siarczanu daje cysteinę jako produkt końcowy, podczas gdy dysymilacyjna redukcja siarczanu daje siarczek jako produkt końcowy.
Redukcja siarczanów jest jedną z głównych beztlenowych dróg oddechowych. Ponadto niektóre drobnoustroje zależne od warunków beztlenowych są zdolne do redukcji siarczanów w celu uzyskania energii. Ponadto istnieją dwa główne szlaki, w których redukują się siarczany; są szlakiem asymilacyjnym i szlakiem dysymilacyjnym. Przy czym na drodze asymilacji redukcja siarczanu daje Cysteinę jako produkt końcowy, który może być asymilowany w organizmach żywych, takich jak rośliny i wyższe eukarionty. Wręcz przeciwnie, szlak dysymilacyjny redukcji siarczanu daje siarczek jako produkt końcowy. W związku z tym najbardziej znaczącą, rozróżnialną różnicą między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów jest rodzaj produktu końcowego, który każdy z nich wytwarza.
Co to jest asymilacyjna redukcja siarczanów?
Jak wspomniano wcześniej, asymilacyjna redukcja siarczanów jest jedną z dwóch głównych ścieżek redukcji siarczanów, która jest jedną z głównych beztlenowych ścieżek oddechowych. W szczególności ma miejsce w drobnoustrojach, w tym bakteriach prokariotycznych, grzybach i organizmach fotosyntezy. Organizmy te są zdolne do przechodzenia reakcji beztlenowych w celu wytwarzania energii. Tutaj główną formą źródła energii dla organizmów redukujących siarczany jest siarczan. Siarczan redukuje się do cysteiny, która jest głównym produktem końcowym tego szlaku. Ponadto enzymy pośredniczą w tym procesie. Również ta ścieżka zależy od ATP. Produkt końcowy, cysteina, jest ważny dla tworzenia szkieletu węglowego, który ma postać aminokwasu cysteiny lub homocysteiny.
Rysunek 01: Mikrob redukujący siarczany
W asymilacyjnej ścieżce redukcji siarczanu, siarczan związku wyjściowego najpierw przekształca się w adenozyno-5-fosfosiarczan (APS). Następnie APS redukuje się do tworzenia siarczków poprzez serię reakcji katalizowanych enzymami. Następnie ostatnim etapem asymilacyjnej ścieżki redukcji siarczanów jest synteza cysteiny z siarczku. Cały ten proces wymaga enzymu zwanego sulfhydrylazą O-acetyloserynową.
Co to jest dysymilacyjna redukcja siarczanów?
Dysymilacyjna redukcja siarczanów jest procesem beztlenowym. Jest to druga ścieżka w szlakach redukcji siarczanów. Również tutaj niektóre prokariota, grzyby eukariotyczne i organizmy fotosyntetyczne są zdolne do redukcji siarczanów na drodze dysymilacyjnej. Jednak dysymilacyjna redukcja siarczanu daje siarczek jako produkt końcowy. Podobnie jak asymilacyjna redukcja siarczanów, jest to również proces enzymatyczny i zależy od ATP.
Rysunek 02: Dysymilacyjna redukcja siarczanów
Tak więc, podobnie jak w przypadku szlaku asymilacyjnego, pierwszą reakcją jest tutaj aktywacja siarczanu do postaci 5-fosfosiarczanu adenozyny (APS). Następnie APS staje się siarczynem, a następnie siarczkiem w wyniku szeregu reakcji chemicznych wspomaganych przez enzymy. Dlatego w dysymilacyjnej ścieżce redukcji siarczanu produktem końcowym jest siarczek, związek nieorganiczny.
Jakie są podobieństwa między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów?
- Oba procesy odbywają się w warunkach beztlenowych.
- Ponadto związkiem wyjściowym obu procesów jest siarczan.
- Ponadto, siarczan działa jako końcowy akceptor elektronów w obu procesach.
- Ponadto oba procesy redukcji są zależne od ATP.
- Ponadto aktywacja siarczanu do adenozyno-5-fosfosiarczanu jest wspólna dla obu procesów.
- Poza tym są to reakcje katalizowane enzymami.
- Oba procesy redukcji są przeprowadzane przez prokariota, grzyby i organizmy fotosyntetyczne.
Jaka jest różnica między asymilacyjną a dysymilacyjną redukcją siarczanów?
Asymilacyjna i dysymilacyjna redukcja siarczanów to dwa procesy beztlenowe, w których siarczan działa jako materiał wyjściowy. W szczególności drobnoustroje wykorzystują te procesy do pozyskiwania energii do swoich działań. Jednak kluczowa różnica między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów polega na tym, że asymilacyjna redukcja siarczanów w końcu wytwarza cysteinę, podczas gdy dysymilacyjna redukcja siarczanów w końcu wytwarza siarczki. Kolejną różnicą między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów są enzymy, które biorą udział w katalizie reakcji. Enzym O – sulfhydrylaza acetyloserynowa katalizuje asymilacyjną redukcję siarczanów, podczas gdy dysymilacyjna reduktaza siarczynowa katalizuje dysymilacyjną redukcję siarczanów.
Poniższa infografika na temat różnicy między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów pokazuje więcej szczegółów.
Podsumowanie – Asymilacyjna i dyssymilacyjna redukcja siarczanów
Asymilacyjne i dysymilacyjne procesy redukcji siarczanów są procesami beztlenowymi. W obu procesach siarczan pełni funkcję końcowego akceptora elektronów. Oba procesy są również realizowane przez drobnoustroje i organizmy fotosyntetyczne. Co więcej, obaj są również uzależnieni od ATP. Jednak asymilacyjna redukcja siarczanów jest procesem, w którym jako produkty końcowe powstaje cysteina i homocysteina. W przeciwieństwie do tego, dysymilacyjna redukcja siarczanu daje siarczek jako produkt końcowy. Jest to zatem różnica między asymilacyjną i dysymilacyjną redukcją siarczanów.
