Ключевая разница - АТФаза против АТФ-синтазы
Аденозина трифосфат (АТФ) представляет собой сложную органическую молекулу, которая участвует в биологических реакциях. Он известен как «молекулярная единица валюты» внутриклеточного переноса энергии. Встречается почти во всех формах жизни. В метаболизме АТФ либо потребляется, либо образуется. Когда АТФ потребляется, энергия высвобождается путем преобразования в АДФ (аденозиндифосфат) и АМФ (аденозинмонофосфат) соответственно. Фермент, который катализирует следующую реакцию, известен как АТФаза.
ATP → ADP + Pi + Высвобождается энергия
В других метаболических реакциях, которые включают внешнюю энергию, АТФ образуется из АДФ и АМФ. Фермент, который катализирует описанную ниже реакцию, называется АТФ-синтазой.
АДФ + Пи → АТФ + Потребляется энергия
Итак, ключевое различие между АТФазой и АТФ-синтазой заключается в том, что АТФаза - это фермент, расщепляющий молекулы АТФ, в то время как АТФ-синтаза участвует в производстве АТФ.
Что такое АТФаза?
АТФаза или аденилпирофосфатаза (АТФ-гидролаза) представляет собой фермент, расщепляющий молекулы АТФ на АДФ и Pi (свободный ион фосфата). Эта реакция разложения высвобождает энергию, которая используется другими химическими реакциями в клетке. АТФазы представляют собой класс мембраносвязанных ферментов. Они состоят из другого класса членов, обладающих уникальными функциями, такими как Na+/K+-АТФаза, протон-АТФаза, V-АТФаза, Водород-калий-АТФаза, F-АТФаза и кальций-АТФаза. Эти ферменты являются интегральными трансмембранными белками. Трансмембранные АТФазы перемещают растворенные вещества через биологическую мембрану против градиента их концентрации, как правило, за счет потребления молекул АТФ. Таким образом, основными функциями членов семейства ферментов АТФазы являются перемещение клеточных метаболитов через биологическую мембрану и экспорт токсинов, отходов и растворенных веществ, которые могут препятствовать нормальному функционированию клеток.
Очень важным примером является обменник натрия/калия АТФаза (Na+/K+-АТФаза), которая участвует в поддержании клеточной мембраны. потенциал. Водородно-калиевая АТФаза (H+/P+-АТФаза) подкисляет желудок, что также известно как «желудочный протонный насос». Некоторые ферменты АТФазы работают как котранспортеры и насосы. Активный транспорт - это движение молекул через мембрану из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией молекул против градиента концентрации. Вторичный активный транспорт включает электрохимический градиент. Котранспортеры используются для вторичной активной транспортировки молекул. Na+/K+-АТФаза является хорошо известным котранспортером, вызывающим общий поток заряда.
Рисунок 01: АТФаза (натрий-калиевый насос)
Классификация АТФаз
Существуют разные АТФазы. Они различаются по функциям, структуре и транспортируемым ионам. АТФазы классифицируются следующим образом:
- F-АТФаза – обнаружена в бактериальных плазматических мембранах, митохондриях и хлоропластах. Водорастворимая часть секции F1гидролизует АТФ.
- V-АТФаза – обнаружена в эукариотических вакуолях. Он катализирует гидролиз АТФ в органеллах, подобно протонному насосу лизосом, для транспортировки растворенных веществ.
- А-АТФаза – у архей есть А-АТФаза. Они функционируют как F-ATPase.
- P-АТФаза – содержится в мембранах и органеллах бактерий, грибов и эукариот. Он действует как переносчик ионов через мембрану.
- Е-АТФаза – фермент клеточной поверхности, гидролизующий NTPS, включая внеклеточный АТФ.
Что такое АТФ-синтаза?
Это фермент, который создает АТФ (молекулы для хранения энергии). Общая реакция, катализирующая синтез АТФ, выглядит следующим образом:
ADP + Pi + H+ (выход) ⇌ ATP + H20 + H+(в)
Рисунок 02: АТФ-синтаза
Поскольку эта реакция энергетически невыгодна (АТФ из АДФ), она протекает в обратном направлении. У него действительно есть две основные области в структуре фермента. Он имеет структуру вращательного двигателя, позволяющую производить АТФ. Это регион F1 (доля 1) и регион F0 (ноль дроби). Благодаря этому механизму вращения (молекулярной машине) область F0 управляет вращением области F1. F0 регион имеет C-кольцо и другие субъединицы, такие как a, b, d и F6Область F1 имеет альфа-, бета-, гамма- и дельта-субъединицы. F1 и F0 вместе создают путь для движения протонов через мембрану. В основном они производят больше молекул АТФ в цепи переноса электронов за счет окислительного фосфорилирования.
Каковы сходства между АТФазой и АТФ-синтазой?
- Оба регулируют количество молекул АТФ в клетке.
- Оба фермента состоят из нескольких субъединиц.
- Оба могут регулировать движение молекул через мембрану.
- Оба являются ферментами с большой молекулярной массой.
- Оба фермента являются белковыми по своей природе.
В чем разница между АТФазой и АТФ-синтазой?
АТФаза против АТФ-синтазы |
|
| АТФаза – фермент, расщепляющий молекулы АТФ. | АТФ-синтаза – это фермент, который участвует в производстве АТФ. |
| Реакция | |
| АТФаза катализирует энергетически выгодную реакцию (АТФ в АДФ). | АТФ-синтаза катализирует энергетически невыгодную реакцию (АДФ в АТФ). |
| Свободный ион фосфата | |
| АТФаза образует свободный ион фосфата. | АТФ-синтаза потребляет свободный ион фосфата для производства АТФ. |
| Роторный механизм пробоя АТФ | |
| АТФаза не показывает «моторный роторный механизм» распада АТФ. | АТФ-синтаза показывает «моторный роторный механизм» производства АТФ. |
| Тип реакции | |
| АТФаза участвует в экзотермических реакциях. | АТФ-синтаза участвует в эндотермических реакциях. |
Резюме – АТФаза против АТФ-синтазы
Производство АТФ и процессы гидролиза встречаются почти во всех формах жизни. В реакциях метаболизма они либо расходуются, либо регенерируются. При их потреблении высвобождается энергия. АДФ (аденозиндифосфат) и АМФ (аденозинмонофосфат) образуются при распаде АТФ. Фермент, катализирующий реакцию распада АТФ, известен как АТФаза. В других метаболических реакциях АТФ образуется из АДФ и АМФ. Фермент, катализирующий реакции образования АТФ, называется АТФ-синтазой. В этом разница между АТФазой и АТФ-синтазой.
Загрузить PDF-версию АТФазы и АТФ-синтазы
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между АТФазой и АТФ-синтазой
