Skillnaden mellan ATPase och ATP-syntas

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:50

nyckelskillnad – ATPase vs ATP-syntas

Adenosintrifosfat (ATP) är en komplex organisk molekyl som deltar i de biologiska reaktionerna. Det är känt som "molekylär valutaenhet" för intracellulär energiöverföring. Det finns i nästan alla former av liv. I ämnesomsättningen antingen konsumeras eller genereras ATP. När ATP förbrukas frigörs energi genom att omvandlas till ADP (adenosin-difosfat) respektive AMP (adenosinmonofosfat). Enzymet som katalyserar följande reaktion är känt som ATPas.

ATP → ADP + Pi + Energi släpps

I andra metaboliska reaktioner som innehåller extern energi, genereras ATP från ADP och AMP. Enzymet som katalyserar den nedan nämnda reaktionen kallas ATP-syntas.

ADP + Pi → ATP + Energi förbrukas

Så, den viktigaste skillnaden mellan ATPas och ATP-syntas är att ATPas är enzymet som bryter ner ATP-molekyler medan ATP-syntas involverar i ATP-produktion.

Vad är ATPase?

ATPas eller adenylpyrofosfatas (ATP-hydrolas) är enzymet som bryter ner ATP-molekyler till ADP och Pi (fri fosfatjon). Denna nedbrytningsreaktion frigör energi som används av andra kemiska reaktioner i cellen. ATPaser är klassen av membranbundna enzymer. De består av en annan klass av medlemmar som har unika funktioner som Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Väte Kalium–ATPas, F-ATPas och Kalcium-ATPas. Dessa enzymer är integrerade transmembranproteiner. De transmembrana ATPaserna flyttar lösta ämnen över det biologiska membranet mot deras koncentrationsgradient, vanligtvis genom att konsumera ATP-molekylerna. Så, huvudfunktionerna hos ATPase-enzymfamiljens medlemmar är att flytta cellmetaboliter över det biologiska membranet och exportera toxiner, avfall och de lösta ämnen som kan hindra den normala cellfunktionen.}

Ett mycket viktigt exempel är ATPas från natrium/kaliumbytare (Na⁺/K⁺-ATPas) som involverar underhåll av cellmembranet potential. Väte/Kalium-ATPas (H⁺/P⁺-ATPas) försurar magsäcken, som även kallas "magprotonpump". Några av ATPase-enzymerna fungerar som samtransportörer och pumpar. Aktiv transport är förflyttning av molekyler över ett membran från lägre koncentrationsregion till en högre koncentrationsregion av molekyler mot en koncentrationsgradient. Sekundär aktiv transport involverar den elektrokemiska gradienten. Samtransportörerna används i den sekundära aktiva transporten av molekyler. Na⁺/K^{+-ATPase är en välkänd samtransportör som orsakar nettoladdningsflödet.}

Figur 01: ATPas (natrium-kaliumpump)

ATPase-klassificering

Det finns olika ATPaser. De skiljer sig åt i funktion, struktur och de joner de transporterar. ATPaser klassificeras som under,

F-ATPas – Det finns i bakteriella plasmamembran, mitokondrier och kloroplast. Den vattenlösliga delen av F_{1 sektionen hydrolyserar ATP.}
V-ATPas – Det finns i de eukaryota vakuolerna. Det katalyserar ATP-hydrolysering i organeller som protonpumpen i lysosomen för att transportera lösta ämnen.
A-ATPas – Archaea har A-ATPas. De fungerar som F-ATPase.
P-ATPas – Det finns i bakterier, svampar och eukaryota membran och organeller. Den fungerar som jontransportörer över membranet.
E-ATPas – Ett cellytenzym involverar hydrolysering av NTPS inklusive extracellulär ATP.

Vad är ATP Synthase?

Detta är enzymet som skapar ATP (energilagringsmolekyler). Den övergripande reaktionen på att katalysera ATP-syntes är som nedan, ADP + Pi + H⁺ (ut) ⇌ ATP + H₂0 + H⁺⁽ⁱ⁾

Nyckelskillnaden mellan ATPase och ATP-syntas

Figur 02: ATP-syntas

Eftersom denna reaktion är energetiskt ogynnsam (ATP från ADP) sker den i motsatt riktning. Det har två huvudområden i enzymstrukturen. Denna har en roterande motorstruktur som tillåter ATP-produktion. De är F1 (bråk 1) region och F₀ (fraktion noll) region. På grund av denna rotationsmekanism (molekylär maskin) driver F₀ regionen rotationen av F₁regionen. F₀ regionen har C-ring och andra underenheter som a, b, d och F₆F₁ regionen har alfa-, beta-, gamma- och delta-underenheter. F₁ och F_{0 skapar tillsammans en väg för protonrörelser över membranet. De producerar huvudsakligen fler ATP-molekyler i elektrontransportkedjan genom oxidativ fosforylering.}

Vilka är likheterna mellan ATPase och ATP-syntas?

Båda reglerar antalet ATP-molekyler i cellen.
Båda är enzymer med flera underenheter.
Båda kan reglera rörelsen av molekyler över membranet.
Båda är tungmolekylära enzymer.
Båda är enzymer som är protein till sin natur.

Vad är skillnaden mellan ATPase och ATP-syntas?

ATPase vs ATP Synthase
ATPas är enzymet som bryter ner ATP-molekyler.	ATP Syntas är enzymet som involverar ATP-produktion.
Reaktion
ATPase katalyserar den energimässigt gynnsamma reaktionen (ATP till ADP).	ATP Syntas katalyserar den energimässigt ogynnsamma reaktionen (ADP till ATP).
Fri fosfatjon
ATPase genererar fri fosfatjon.	ATP Syntas förbrukar fri fosfatjon för att producera ATP.
Motorrotormekanism för ATP-nedbrytning
ATPase visar inte "motorrotormekanismen" för ATP-nedbrytning.	ATP Synthase visar "motorrotormekanismen" för ATP-produktion.
Reaktionstyp
ATPase är involverat i exoterma reaktioner.	ATP Syntas är involverat i endotermiska reaktioner.

Sammanfattning – ATPase vs ATP Synthase

ATP-produktion och hydrolyseringsprocesser finns i nästan alla former av liv. I metabolismreaktionerna konsumeras de antingen eller regenereras. När de konsumeras frigörs energi. ADP (adenosin difosfat) och AMP (adenosin monofosfat) produceras under ATP-nedbrytningen. Enzymet som katalyserar ATP-nedbrytningsreaktionen är känt som ATPas. I andra metaboliska reaktioner genereras ATP från ADP och AMP. Enzymet som katalyserar ATP-produktionsreaktionerna kallas ATP-syntas. Detta är skillnaden mellan ATPase och ATP Synthase.

Ladda ned PDF-versionen av ATPase vs ATP Synthase

Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan ATPase och ATP Synthase