Belangrijkste verschil - Fosforylering op substraatniveau versus oxidatieve fosforylering
Fosforylering is een proces waarbij door specifieke enzymen een fosfaatgroep aan een organisch molecuul wordt toegevoegd. Het is een belangrijk mechanisme dat in de cel optreedt om energie over te dragen of op te slaan in de vorm van hoogenergetische bindingen tussen fosfaatgroepen. ATP wordt in cellen gevormd door fosforylering. Andere belangrijke fosfaathoudende verbindingen worden ook gesynthetiseerd door fosforylering. Er zijn verschillende soorten fosforylering. Onder hen zijn fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylering gebruikelijk in cellen. Het belangrijkste verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylering is dat bij fosforylering op substraatniveau een fosfaatgroep van een gefosforyleerde verbinding direct wordt overgebracht naar ADP of GDP om ATP of GTP te vormen zonder andere moleculen te betrekken tijdens oxidatieve fosforylering,voedingsstoffen of chemicaliën leveren de energie om een fosfaatgroep over te dragen aan ADP en hoogenergetische ATP te produceren met behulp van elektronen of H+ transportsysteem.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is fosforylering op substraatniveau
3. Wat is oxidatieve fosforylering
4. Vergelijking zij aan zij - fosforylering op substraatniveau versus oxidatieve fosforylering
5. Samenvatting
Wat is fosforylering op substraatniveau?
Directe overdracht van een fosfaatgroep van een substraat naar ADP voor de vorming van hoogenergetische ATP staat bekend als fosforylering op substraatniveau. Deze reactie wordt voornamelijk gekatalyseerd door de enzymkinases. Fosfaatgroepdonor doneert of draagt een fosfaatgroep rechtstreeks over aan ADP zonder tussenkomst van een tussenpersoon tussen de donor en ADP. De fosfaatgroep wordt overgedragen van het eerste molecuul en ontvangen door het tweede molecuul. De energie die vrijkomt tijdens het breken van de fosfaatgroep wordt gebruikt voor het fosforyleren van ADP bij fosforylering op substraatniveau, en staat bekend als reactiekoppeling. Het kan worden aangetoond door de volgende vergelijking.
Glycolyse is het meest voorkomende voorbeeld waarbij ATP wordt gesynthetiseerd via fosforylering op substraatniveau wanneer twee fosfoenolpyruvaatmoleculen worden omgezet in twee pyruvaatmoleculen door pyruvaatkinase-enzym onder aërobe of anaërobe omstandigheden. Bovendien worden tijdens de Krebs-cyclus ATP's geproduceerd via fosforylering op substraatniveau.
Wat is oxidatieve fosforylering?
Oxidatieve fosforylering is een proces dat ADP fosforyleert om ATP te synthetiseren door elektronen over te brengen langs de elektronentransportketen in het laatste stadium van de aerobe ademhaling. Het gebruikt NADH-elektronendragers en ATP-synthase-enzym voor de vorming van ATP. De energie wordt geproduceerd door de redoxreacties (protongradiënt) en de fosfaten komen uit de pool van anorganische fosfaten. Oxidatieve fosforylering heeft moleculaire zuurstof nodig als de laatste elektronenacceptor. Daarom is oxidatieve fosforylering alleen mogelijk onder de aërobe omstandigheden en komt het voor in het binnenmembraan van mitochondriën. Oxidatieve fosforylering is een proces dat een hoger aantal ATP in de aërobe organismen oplevert.
Figuur 02: Oxidatieve fosforylering
Wat is het verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylering?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Substraatniveau fosforylering versus oxidatieve fosforylering |
|
| Fosforylering op substraatniveau draagt direct een fosfaatgroep over van het substraat (gefosforyleerde verbinding) naar ADP om ATP te produceren. | Oxidatieve fosforylering is een proces waarbij energie die vrijkomt bij chemische oxidatie van voedingsstoffen wordt gebruikt voor de synthese van ATP. |
| Gebruikte energie | |
| Bij dit proces wordt energie opgewekt uit een gekoppelde reactie. | Voor dit proces wordt energie gebruikt die wordt gegenereerd door de reactie van de elektronentransportketen. |
| Redox-potentieel | |
| Een klein verschil in redoxpotentiaal wordt gegenereerd in fosforylering op substraatniveau. | Een groot verschil in redoxpotentiaal wordt gegenereerd om deze fosforylering aan te drijven. |
| Voorwaarden | |
| Dit gebeurt onder zowel aërobe als anaërobe omstandigheden. | Dit gebeurt onder aërobe omstandigheden. |
| Oxidatie van verbindingen | |
| Ondergronden zijn gedeeltelijk geoxideerd. | Elektronendonoren zijn volledig geoxideerd. |
| Locaties | |
| Fosforylering op substraatniveau vindt plaats in het cytosol en de mitochondriën | Oxidatieve fosforylering vindt plaats in de mitochondriën. |
| Voorval | |
| Dit is te zien in de glycolyse- en Krebs-cyclus. | Dit gebeurt alleen tijdens de elektronentransportketen. |
| Associatie met Electron Transport Chain en ATP Synthase | |
| Fosforylering op substraatniveau is niet geassocieerd met elektronentransportketen of ATP-synthase | Dit wordt geassocieerd met elektronentransportketen en ATP-synthase. |
| Betrokkenheid van O2 en NADH | |
| Dit gebruikt geen O 2 of NADH voor de vorming van ATP. | Dit gebruikt O 2 en NADH om ATP te produceren. |
Samenvatting - Fosforylering op substraatniveau versus oxidatieve fosforylering
Fosforylering op substraatniveau is een proces dat ADP omzet in ATP door directe overdracht van een fosfaatgroep van een gefosforyleerde verbinding naar ADP. Oxidatieve fosforylering maakt gebruik van protongradiënt (H + -ionconcentratiegradiënt) die wordt gegenereerd in de elektronentransportketen om ADP te fosforyleren tot ATP in aërobe organismen. Fosforylering van het substraatniveau is te zien in de glycolyse en de Krebs-cyclus. Oxidatieve fosforylering is te zien in de elektronentransportketen. Dit is het verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylering.
