Razlika med ATPazo in ATP sintazo

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Ključna razlika – ATPaza proti ATP sintazi

Adenozin trifosfat (ATP) je kompleksna organska molekula, ki sodeluje v bioloških reakcijah. Znan je kot "molekularna denarna enota" znotrajceličnega prenosa energije. Najdemo ga v skoraj vseh oblikah življenja. Pri presnovi se ATP porablja ali ustvarja. Ko se ATP porabi, se energija sprosti s pretvorbo v ADP (adenozin difosfat) oziroma AMP (adenozin monofosfat). Encim, ki katalizira naslednjo reakcijo, je znan kot ATPaza.

ATP → ADP + Pi + Energija se sprosti

V drugih presnovnih reakcijah, ki vključujejo zunanjo energijo, ATP nastaja iz ADP in AMP. Encim, ki katalizira spodaj omenjeno reakcijo, se imenuje ATP sintaza.

ADP + Pi → ATP + Energija se porabi

Torej, ključna razlika med ATPazo in ATP sintazo je, da je ATPaza encim, ki razgrajuje molekule ATP, medtem ko ATP sintaza sodeluje pri proizvodnji ATP.

Kaj je ATPaza?

ATPaza ali adenilpirofosfataza (ATP hidrolaza) je encim, ki razgrajuje molekule ATP na ADP in Pi (prosti fosfatni ion). Ta reakcija razgradnje sprosti energijo, ki jo uporabijo druge kemične reakcije v celici. ATPaze so razred membransko vezanih encimov. Sestavljeni so iz različnih razredov članov, ki imajo edinstvene funkcije, kot so Na⁺/K^{+-ATPaza, Proton-ATPaza, V-ATPaza, Vodikova kalijeva ATP-aza, F-ATPaza in kalcijeva ATP-aza. Ti encimi so integralni transmembranski proteini. Transmembranske ATPaze premikajo raztopljene snovi po biološki membrani proti njihovemu koncentracijskemu gradientu, običajno s porabo molekul ATP. Glavne funkcije članov družine encimov ATPaze so torej premikanje celičnih metabolitov skozi biološko membrano in izvažanje toksinov, odpadkov in raztopljenih snovi, ki lahko ovirajo normalno delovanje celice.}

Zelo pomemben primer je natrijeva/kalijeva izmenjevalna ATP-aza (Na⁺/K⁺-ATPaza), ki sodeluje pri vzdrževanju celične membrane potencial. Vodikova/kalijeva ATP-aza (H⁺/P⁺-ATPaza) zakisa želodec, kar je znano tudi kot "želodčna protonska črpalka". Nekateri encimi ATPaze delujejo kot kotransporterji in črpalke. Aktivni transport je gibanje molekul skozi membrano iz območja z nižjo koncentracijo v območje z višjo koncentracijo molekul proti koncentracijskemu gradientu. Sekundarni aktivni transport vključuje elektrokemični gradient. Kotransporterji se uporabljajo pri sekundarnem aktivnem transportu molekul. Na⁺/K^{+-ATPaza je dobro znan sotransporter, ki povzroča neto tok naboja.}

Slika 01: ATPaza (natrijeva-kalijeva črpalka)

Razvrstitev ATPase

Obstajajo različne ATPaze. Razlikujejo se po delovanju, zgradbi in ionih, ki jih prenašajo. ATPaze so razvrščene kot spodaj,

F-ATPaza – Najdemo ga v bakterijskih plazemskih membranah, mitohondrijih in kloroplastih. Vodotopni del F_{1 delka hidrolizira ATP.}
V-ATPaza – Najdemo jo v evkariontskih vakuolah. Katalizira hidrolizo ATP v organelih, kot je protonska črpalka lizosoma, za transport raztopljenih snovi.
A-ATPaza – Archaea ima A-ATPazo. Delujejo kot F-ATPaza.
P-ATPaza – Najdemo jo v bakterijah, glivah ter evkariontskih membranah in organelih. Deluje kot prenašalec ionov skozi membrano.
E-ATPaza – Encim na celični površini vključuje hidrolizacijo NTPS, vključno z zunajceličnim ATP.

Kaj je ATP sintaza?

To je encim, ki ustvarja ATP (molekule za shranjevanje energije). Splošna reakcija, ki katalizira sintezo ATP, je naslednja, ADP + Pi + H⁺ (out) ⇌ ATP + H₂0 + H⁺⁽ⁱⁿ⁾

Ključna razlika med ATPazo in ATP sintazo

Slika 02: ATP sintaza

Ker je ta reakcija energijsko neugodna (ATP iz ADP) poteka v obratni smeri. Ima dve veliki regiji v encimski strukturi. Ima strukturo rotacijskega motorja, ki omogoča proizvodnjo ATP. To sta območje F1 (ulomek 1) in območje F₀ (ulomek nič). Zaradi tega rotacijskega mehanizma (molekularni stroj) F₀ regija poganja rotacijo F₁regije. F₀ regija ima C-obroč in druge podenote, kot so a, b, d in F₆Regija F₁ ima podenote alfa, beta, gama in delta. F₁ in F_{0 skupaj ustvarita pot za gibanje protonov skozi membrano. Večinoma proizvedejo več molekul ATP v transportni verigi elektronov z oksidativno fosforilacijo.}

Kakšne so podobnosti med ATPazo in ATP sintazo?

Oba uravnavata število molekul ATP v celici.
Oba sta encima z več podenotami.
Oboje lahko uravnava gibanje molekul po membrani.
Oba sta encima z veliko molekulsko maso.
Oba sta encima, ki sta po naravi beljakovina.

Kakšna je razlika med ATPazo in ATP sintazo?

ATPaza proti ATP sintazi
ATPaza je encim, ki razgrajuje molekule ATP.	ATP sintaza je encim, ki vključuje proizvodnjo ATP.
Reakcija
ATPaza katalizira energijsko ugodno reakcijo (ATP v ADP).	ATP sintaza katalizira energijsko neugodno reakcijo (ADP v ATP).
Prosti fosfatni ion
ATPaza ustvarja prosti fosfatni ion.	ATP sintaza porabi prosti fosfatni ion za proizvodnjo ATP.
Motorni rotorski mehanizem razpada ATP
ATPase ne prikazuje "mehanizma rotorja motorja" razpada ATP.	ATP Synthase prikazuje "mehanizem rotorja motorja" za proizvodnjo ATP.
Vrsta reakcije
ATPaza sodeluje pri eksotermnih reakcijah.	ATP sintaza sodeluje pri endotermnih reakcijah.

Povzetek – ATPaza proti ATP sintazi

Proizvodnja ATP in procesi hidrolize so prisotni v skoraj vseh oblikah življenja. V presnovnih reakcijah se bodisi porabijo bodisi regenerirajo. Ko se porabijo, se sprosti energija. Med razpadom ATP nastaneta ADP (adenozin difosfat) in AMP (adenozin monofosfat). Encim, ki katalizira reakcijo razgradnje ATP, je znan kot ATPaza. Pri drugih presnovnih reakcijah ATP nastane iz ADP in AMP. Encim, ki katalizira reakcije proizvodnje ATP, se imenuje ATP sintaza. To je razlika med ATPazo in ATP sintazo.

Prenesite PDF različico ATPase proti ATP Synthase

Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med ATPazo in ATP sintazo