Разлика между АТФ-аза и АТФ-синтаза

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:30

Ключова разлика – ATPase срещу ATP Synthase

Аденозин трифосфат (АТФ) е сложна органична молекула, която участва в биологичните реакции. Известен е като „молекулярна валутна единица“за вътреклетъчен енергиен трансфер. Среща се в почти всички форми на живот. При метаболизма АТФ или се консумира, или се генерира. Когато АТФ се изразходва, енергията се освобождава чрез преобразуване съответно в ADP (аденозин дифосфат) и AMP (аденозин монофосфат). Ензимът, който катализира следната реакция, е известен като АТФаза.

ATP → ADP + Pi + Освобождава се енергия

При други метаболитни реакции, които включват външна енергия, ATP се генерира от ADP и AMP. Ензимът, който катализира посочената по-долу реакция, се нарича АТФ синтаза.

ADP + Pi → ATP + Консумира се енергия

И така, ключовата разлика между АТФ-аза и АТФ-синтаза е, че АТФ-азата е ензимът, който разгражда АТФ молекулите, докато АТФ-синтазата участва в производството на АТФ.

Какво е ATPase?

АТФ-азата или аденилпирофосфатазата (АТФ хидролаза) е ензимът, който разлага ATP молекулите на ADP и Pi (свободен фосфатен йон). Тази реакция на разлагане освобождава енергия, която се използва от други химични реакции в клетката. АТФазите са клас мембранно свързани ензими. Те се състоят от различен клас членове, които притежават уникални функции като Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Водородна калиева-АТФ-аза, F-АТФ-аза и калциева-АТФ-аза. Тези ензими са интегрални трансмембранни протеини. Трансмембранните АТФази преместват разтворените вещества през биологичната мембрана срещу техния градиент на концентрация обикновено чрез консумиране на молекулите на АТФ. И така, основните функции на членовете на семейството на ензима ATPase са преместване на клетъчните метаболити през биологичната мембрана и изнасяне на токсини, отпадъци и разтворени вещества, които могат да попречат на нормалната клетъчна функция.}

Много важен пример е натриево-калиевата обменна АТФаза (Na⁺/K⁺-АТФаза), която участва в поддържането на клетъчната мембрана потенциал. Водородната/калиевата АТФ-аза (H⁺/P⁺-АТФ-аза) подкислява стомаха, което е известно още като „стомашна протонна помпа“. Някои от ензимите ATPase работят като котранспортери и помпи. Активният транспорт е движението на молекули през мембрана от област с по-ниска концентрация към област с по-висока концентрация на молекули срещу градиент на концентрация. Вторичният активен транспорт включва електрохимичния градиент. Котранспортерите се използват при вторичния активен транспорт на молекули. Na⁺/K^{+-ATPase е добре известен котранспортер, който причинява нетния поток от заряд.}

Фигура 01: АТФаза (натриево-калиева помпа)

ATPase класификация

Има различни АТФази. Те се различават по функция, структура и йони, които транспортират. АТФазите са класифицирани по-долу,

F-ATPase – Намира се в бактериалните плазмени мембрани, митохондриите и хлоропластите. Водоразтворимата част на F_{1 раздел хидролизира АТФ.}
V-ATPase – Намира се в еукариотните вакуоли. Той катализира хидролизиране на АТФ в органели като протонна помпа на лизозома за транспортиране на разтворени вещества.
A-ATPase – Archaea има A-ATPase. Те функционират като F-ATPase.
P-ATPase – Намира се в бактерии, гъбички и еукариотни мембрани и органели. Той функционира като транспортьор на йони през мембраната.
E-ATPase – Ензим на клетъчната повърхност включва хидролизиране на NTPS, включително извънклетъчен АТФ.

Какво е ATP Synthase?

Това е ензимът, който създава АТФ (молекули за съхранение на енергия). Цялостната реакция, която катализира синтеза на АТФ, е следната, ADP + Pi + H⁺ (излизане) ⇌ ATP + H₂0 + H^+(в)

Ключова разлика между АТФаза и АТФ синтаза

Фигура 02: ATP синтаза

Тъй като тази реакция е енергийно неблагоприятна (ATP от ADP), тя протича в обратна посока. Той има два основни региона в ензимната структура. Това има структура на ротационен двигател, позволяващ производството на АТФ. Те са регион F1 (фракция 1) и регион F₀ (фракция нула). Поради този ротационен механизъм (молекулярна машина) F₀ област задвижва въртенето на F₁област. F₀ област има C-пръстен и други подединици като a, b, d и F₆F₁ регион има алфа, бета, гама и делта субединици. F₁ и F_{0 заедно създават път за движение на протоните през мембраната. Те основно произвеждат повече ATP молекули в транспортната верига на електрони чрез окислително фосфорилиране.}

Какви са приликите между АТФаза и АТФ синтаза?

И двете регулират броя на ATP молекулите в клетката.
И двата са ензими с множество субединици.
И двете могат да регулират движението на молекулите през мембраната.
И двата са ензими с тежко молекулно тегло.
И двата са ензими, които са протеинови по природа.

Каква е разликата между АТФаза и АТФ синтаза?

ATPase срещу ATP синтаза
ATPase е ензимът, който разгражда ATP молекулите.	ATP Synthase е ензимът, който включва производството на ATP.
Реакция
ATPase катализира енергийно благоприятната реакция (ATP към ADP).	ATP синтазата катализира енергийно неблагоприятната реакция (ADP към ATP).
Свободен фосфатен йон
ATPase генерира свободен фосфатен йон.	ATP Synthase консумира свободен фосфатен йон, за да произведе ATP.
Моторно-роторен механизъм за разграждане на АТФ
ATPase не показва „механизма на ротора на двигателя“на разпадането на АТФ.	ATP Synthase показва "моторния роторен механизъм" за производството на АТФ.
Тип реакция
ATPase участва в екзотермични реакции.	ATP синтазата участва в ендотермични реакции.

Резюме – ATPase срещу ATP Synthase

Производството на АТФ и процесите на хидролиза се срещат в почти всички форми на живот. В реакциите на метаболизма те се изразходват или регенерират. Когато се консумират, се освобождава енергия. ADP (аденозин дифосфат) и AMP (аденозин монофосфат) се произвеждат по време на разграждането на АТФ. Ензимът, катализиращ реакцията на разграждане на АТФ, е известен като АТФаза. При други метаболитни реакции АТФ се генерира от АДФ и АМФ. Ензимът, катализиращ реакциите за производство на АТФ, се нарича АТФ синтаза. Това е разликата между ATPase и ATP Synthase.

Изтеглете PDF версията на ATPase срещу ATP Synthase

Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между АТФаза и АТФ синтаза