Differenza chiave: fosforilazione a livello di substrato vs fosforilazione ossidativa
La fosforilazione è un processo che aggiunge un gruppo fosfato a una molecola organica mediante enzimi specifici. È un meccanismo importante che si verifica nella cellula per trasferire energia o immagazzinare energia sotto forma di legami ad alta energia tra i gruppi fosfato. L'ATP si forma nelle cellule mediante fosforilazione. Altri importanti composti contenenti fosfati sono anche sintetizzati mediante fosforilazione. Esistono diversi tipi di fosforilazione. Tra questi, la fosforilazione a livello di substrato e la fosforilazione ossidativa sono comuni nelle cellule. La differenza chiave tra la fosforilazione a livello di substrato e la fosforilazione ossidativa è quella nella fosforilazione a livello di substrato, un gruppo fosfato da un composto fosforilato viene trasferito direttamente ad ADP o GDP per formare ATP o GTP senza coinvolgere altre molecole mentre si è in fosforilazione ossidativa,i nutrienti o le sostanze chimiche forniscono l'energia per trasferire un gruppo fosfato all'ADP e produrre ATP ad alta energia con l'aiuto di elettroni o H+ sistema di trasporto.
INDICE
1. Panoramica e differenza chiave
2. Che cos'è la fosforilazione a livello di substrato
3. Che cos'è la fosforilazione ossidativa
4. Confronto affiancato - Fosforilazione a livello di substrato vs fosforilazione ossidativa
5. Riepilogo
Che cos'è la fosforilazione a livello di substrato?
Il trasferimento diretto di un gruppo fosfato da un substrato all'ADP per la formazione di ATP ad alta energia è noto come fosforilazione a livello di substrato. Questa reazione è per lo più catalizzata dalle chinasi enzimatiche. Il donatore del gruppo fosfato dona o trasferisce direttamente un gruppo fosfato all'ADP senza il coinvolgimento di un intermedio tra il donatore e l'ADP. Il gruppo fosfato viene trasferito dalla prima molecola e ricevuto dalla seconda molecola. L'energia rilasciata durante la rottura del gruppo fosfato viene utilizzata per la fosforilazione dell'ADP nella fosforilazione a livello di substrato ed è nota come accoppiamento di reazione. Può essere mostrato dalla seguente equazione.
La glicolisi è l'esempio più comune in cui l'ATP viene sintetizzato tramite fosforilazione a livello di substrato quando due molecole di fosfoenolo piruvato vengono convertite in due molecole di piruvato dall'enzima piruvato chinasi in condizioni aerobiche o anaerobiche. Inoltre, durante il ciclo di Krebs, gli ATP vengono prodotti tramite fosforilazione a livello di substrato.
Cos'è la fosforilazione ossidativa?
La fosforilazione ossidativa è un processo che fosforila l'ADP per sintetizzare l'ATP trasferendo gli elettroni lungo la catena di trasporto degli elettroni nella fase finale della respirazione aerobica. Utilizza i portatori di elettroni NADH e l'enzima sintasi ATP per la formazione di ATP. L'energia è prodotta dalle reazioni redox (gradiente protonico), ei fosfati provengono dal pool di fosfati inorganici. La fosforilazione ossidativa richiede ossigeno molecolare come accettore finale di elettroni. Quindi, la fosforilazione ossidativa è fattibile solo in condizioni aerobiche e si verifica nella membrana interna dei mitocondri. La fosforilazione ossidativa è un processo che produce un numero maggiore di ATP negli organismi aerobici.
Figura 02: fosforilazione ossidativa
Qual è la differenza tra fosforilazione a livello di substrato e fosforilazione ossidativa?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Fosforilazione a livello di substrato vs fosforilazione ossidativa |
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| La fosforilazione a livello di substrato trasferisce direttamente un gruppo fosfato dal substrato (composto fosforilato) all'ADP per produrre ATP. | La fosforilazione ossidativa è un processo mediante il quale l'energia rilasciata dall'ossidazione chimica dei nutrienti viene utilizzata per la sintesi dell'ATP. |
| Energia utilizzata | |
| L'energia viene generata da una reazione accoppiata per questo processo. | Per questo processo viene utilizzata l'energia generata dalla reazione della catena di trasporto degli elettroni. |
| Potenziale redox | |
| Una piccola differenza di potenziale redox viene generata nella fosforilazione a livello di substrato. | Una grande differenza nel potenziale redox viene generata per alimentare questa fosforilazione. |
| Condizioni | |
| Ciò si verifica sia in condizioni aerobiche che anaerobiche. | Ciò si verifica in condizioni aerobiche. |
| Ossidazione di composti | |
| I substrati sono parzialmente ossidati. | I donatori di elettroni sono completamente ossidati. |
| Posizioni | |
| La fosforilazione a livello di substrato si verifica nel citosol e nei mitocondri | La fosforilazione ossidativa si verifica nei mitocondri. |
| Evento | |
| Questo può essere visto nella glicolisi e nel ciclo di Krebs. | Ciò si verifica solo durante la catena di trasporto degli elettroni. |
| Associazione con Electron Transport Chain e ATP Synthase | |
| La fosforilazione a livello di substrato non è associata alla catena di trasporto degli elettroni o all'ATP sintasi | Questo è associato alla catena di trasporto degli elettroni e all'ATP sintasi. |
| Coinvolgimento di O2 e NADH | |
| Questo non usa O 2 o NADH per la formazione di ATP. | Questo utilizza O 2 e NADH per produrre ATP. |
Riepilogo - Fosforilazione a livello di substrato vs fosforilazione ossidativa
La fosforilazione a livello di substrato è un processo che converte l'ADP in ATP mediante trasferimento diretto di un gruppo fosfato da un composto fosforilato ad ADP. La fosforilazione ossidativa utilizza il gradiente protonico (gradiente di concentrazione di ioni H +) generato nella catena di trasporto degli elettroni per fosforilare l'ADP in ATP negli organismi aerobici. La fosforilazione a livello di substrato può essere vista nella glicolisi e nel ciclo di Krebs. La fosforilazione ossidativa può essere vista nella catena di trasporto degli elettroni. Questa è la differenza tra la fosforilazione a livello di substrato e la fosforilazione ossidativa.
