Kľúčový rozdiel – ATPáza vs ATP syntáza
Adenozíntrifosfát (ATP) je komplexná organická molekula, ktorá sa podieľa na biologických reakciách. Je známa ako „molekulárna jednotka meny“vnútrobunkového prenosu energie. Nachádza sa takmer vo všetkých formách života. V metabolizme sa ATP buď spotrebúva alebo vytvára. Keď sa ATP spotrebuje, energia sa uvoľní premenou na ADP (adenozíndifosfát) a AMP (adenozínmonofosfát). Enzým, ktorý katalyzuje nasledujúcu reakciu, je známy ako ATPáza.
ATP → ADP + Pi + Energia je uvoľnená
Pri iných metabolických reakciách, ktoré zahŕňajú vonkajšiu energiu, sa ATP generuje z ADP a AMP. Enzým, ktorý katalyzuje nižšie uvedenú reakciu, sa nazýva ATP syntáza.
ADP + Pi → ATP + Energia sa spotrebuje
Kľúčový rozdiel medzi ATPázou a ATP syntázou je teda v tom, že ATPáza je enzým, ktorý rozkladá molekuly ATP, zatiaľ čo ATP syntáza sa podieľa na produkcii ATP.
Čo je ATPase?
ATPáza alebo adenylpyrofosfatáza (ATP hydroláza) je enzým, ktorý rozkladá molekuly ATP na ADP a Pi (voľný fosfátový ión). Táto rozkladná reakcia uvoľňuje energiu, ktorú využívajú iné chemické reakcie v bunke. ATPázy sú triedou membránovo viazaných enzýmov. Pozostávajú z inej triedy členov, ktorí majú jedinečné funkcie, ako napríklad Na+/K+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Vodík draslík-ATPáza, F-ATPáza a vápenatá-ATPáza. Tieto enzýmy sú integrálnymi transmembránovými proteínmi. Transmembránové ATPázy pohybujú rozpustenými látkami cez biologickú membránu proti ich koncentračnému gradientu, typicky spotrebovaním molekúl ATP. Hlavnými funkciami členov rodiny enzýmov ATPázy sú teda presun bunkových metabolitov cez biologickú membránu a export toxínov, odpadu a rozpustených látok, ktoré môžu brániť normálnej funkcii buniek.
Veľmi dôležitým príkladom je ATPáza sodík/draslík (Na+/K+-ATPáza), ktorá sa podieľa na udržiavaní bunkovej membrány potenciál. Vodíková/draselná ATPáza (H+/P+-ATPáza) okysľuje žalúdok, ktorý je známy aj ako „žalúdočná protónová pumpa“. Niektoré z enzýmov ATPázy fungujú ako kotransportéry a pumpy. Aktívny transport je pohyb molekúl cez membránu z oblasti s nižšou koncentráciou do oblasti s vyššou koncentráciou molekúl proti koncentračnému gradientu. Sekundárny aktívny transport zahŕňa elektrochemický gradient. Kotransportéry sa používajú pri sekundárnom aktívnom transporte molekúl. Na+/K+-ATPáza je dobre známy kotransportér, ktorý spôsobuje čistý tok náboja.
Obrázok 01: ATPáza (sodno-draslíková pumpa)
Klasifikácia ATPase
Existujú rôzne ATPázy. Líšia sa funkciou, štruktúrou a iónmi, ktoré transportujú. ATPázy sú klasifikované ako nižšie,
- F-ATPáza – Nachádza sa v bakteriálnych plazmatických membránach, mitochondriách a chloroplastoch. Vo vode rozpustná časť F1 sekcia hydrolyzuje ATP.
- V-ATPáza – Nachádza sa v eukaryotických vakuolách. Katalyzuje hydrolýzu ATP v organelách, ako je protónová pumpa lyzozómu na transport rozpustených látok.
- A-ATPáza – Archaea má A-ATPázu. Fungujú ako F-ATPase.
- P-ATPáza – Nachádza sa v baktériách, hubách a eukaryotických membránach a organelách. Funguje ako transportéry iónov cez membránu.
- E-ATPáza – enzým na povrchu buniek zahŕňa hydrolýzu NTPS vrátane extracelulárneho ATP.
Čo je ATP syntáza?
Toto je enzým, ktorý vytvára ATP (molekuly skladujúce energiu). Celková reakcia, ktorá katalyzuje syntézu ATP, je nasledujúca, ADP + Pi + H+ (out) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Obrázok 02: ATP syntáza
Keďže táto reakcia je energeticky nepriaznivá (ATP od ADP), prebieha v opačnom smere. Má dve hlavné oblasti v štruktúre enzýmu. Má rotačnú štruktúru motora umožňujúcu produkciu ATP. Sú to oblasť F1 (zlomok 1) a oblasť F0 (nulová časť). Vďaka tomuto rotačnému mechanizmu (molekulárnemu stroju) oblasť F0 poháňa rotáciu oblasti F1. F0 región má C-kruh a ďalšie podjednotky ako a, b, d a F6Oblasť F1 má podjednotky alfa, beta, gama a delta. F1 a F0 spoločne vytvárajú dráhu pre pohyb protónov cez membránu. Produkujú hlavne viac molekúl ATP v elektrónovom transportnom reťazci prostredníctvom oxidačnej fosforylácie.
Aké sú podobnosti medzi ATPázou a ATP syntázou?
- Obaja regulujú počet molekúl ATP v bunke.
- Obaja sú enzýmy s viacerými podjednotkami.
- Obe môžu regulovať pohyb molekúl cez membránu.
- Oba sú enzýmy s vysokou molekulovou hmotnosťou.
- Obaja sú enzýmy, ktoré majú bielkovinovú povahu.
Aký je rozdiel medzi ATPázou a ATP syntázou?
ATPáza vs ATP syntáza |
|
| ATPáza je enzým, ktorý rozkladá molekuly ATP. | ATP syntáza je enzým, ktorý zahŕňa produkciu ATP. |
| Reakcia | |
| ATPáza katalyzuje energeticky priaznivú reakciu (ATP na ADP). | ATP syntáza katalyzuje energeticky nepriaznivú reakciu (ADP na ATP). |
| Voľný fosfátový ión | |
| ATPáza generuje voľný fosfátový ión. | ATP syntáza spotrebováva voľný fosfátový ión na výrobu ATP. |
| Motorový rotorový mechanizmus poruchy ATP | |
| ATPase nezobrazuje „mechanizmus rotora motora“poruchy ATP. | ATP Synthase ukazuje „mechanizmus rotora motora“výroby ATP. |
| Typ reakcie | |
| ATPáza sa podieľa na exotermických reakciách. | ATP syntáza sa podieľa na endotermických reakciách. |
Zhrnutie – ATPáza vs ATP syntáza
Produkcie ATP a hydrolyzačné procesy sa vyskytujú takmer vo všetkých formách života. Pri metabolických reakciách sa buď spotrebúvajú, alebo regenerujú. Pri ich spotrebe sa uvoľňuje energia. ADP (adenozíndifosfát) a AMP (adenozínmonofosfát) vznikajú pri rozklade ATP. Enzým katalyzujúci reakciu rozkladu ATP je známy ako ATPáza. Pri iných metabolických reakciách sa ATP generuje z ADP a AMP. Enzým katalyzujúci reakcie produkcie ATP sa nazýva ATP syntáza. Toto je rozdiel medzi ATPázou a ATP syntázou.
Stiahnite si PDF verziu ATPase vs ATP Synthase
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi ATPázou a ATP syntázou
