Unterschied Zwischen Phosphorylierung Auf Substratebene Und Oxidativer Phosphorylierung

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Phosphorylierung auf Substratebene gegenüber oxidativer Phosphorylierung

Die Phosphorylierung ist ein Prozess, bei dem einem organischen Molekül durch bestimmte Enzyme eine Phosphatgruppe hinzugefügt wird. Es ist ein wichtiger Mechanismus, der in der Zelle auftritt, um Energie zu übertragen oder Energie in Form von Hochenergiebindungen zwischen Phosphatgruppen zu speichern. ATP wird in Zellen durch Phosphorylierung gebildet. Andere wichtige phosphathaltige Verbindungen werden ebenfalls durch Phosphorylierung synthetisiert. Es gibt verschiedene Arten der Phosphorylierung. Unter diesen sind Phosphorylierung auf Substratebene und oxidative Phosphorylierung in Zellen üblich. Der Hauptunterschied zwischen Phosphorylierung auf Substratebene und oxidativer Phosphorylierung besteht darin, dass bei der Phosphorylierung auf Substratebene eine Phosphatgruppe aus einer phosphorylierten Verbindung direkt auf ADP oder GDP übertragen wird, um ATP oder GTP zu bilden, ohne dass während der oxidativen Phosphorylierung andere Moleküle beteiligt sind. Nährstoffe oder Chemikalien liefern die Energie, um eine Phosphatgruppe auf ADP zu übertragen und mit Hilfe von Elektronen oder H energiereiches ATP zu produzieren⁺ Transportsystem.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist Phosphorylierung auf Substratebene

? 3. Was ist oxidative Phosphorylierung?

4. Vergleich nebeneinander - Phosphorylierung auf Substratebene vs. oxidative Phosphorylierung

5. Zusammenfassung

Was ist Phosphorylierung auf Substratebene?

Die direkte Übertragung einer Phosphatgruppe von einem Substrat auf ADP zur Bildung von hochenergetischem ATP ist als Phosphorylierung auf Substratebene bekannt. Diese Reaktion wird hauptsächlich durch die Enzymkinasen katalysiert. Der Spender der Phosphatgruppe spendet oder überträgt eine Phosphatgruppe direkt an ADP, ohne dass ein Zwischenprodukt zwischen dem Spender und ADP beteiligt ist. Die Phosphatgruppe wird vom ersten Molekül übertragen und vom zweiten Molekül aufgenommen. Die beim Aufbrechen der Phosphatgruppe freigesetzte Energie wird zur Phosphorylierung von ADP bei der Phosphorylierung auf Substratebene verwendet und ist als Reaktionskopplung bekannt. Dies kann durch die folgende Gleichung gezeigt werden.

Die Glykolyse ist das häufigste Beispiel, bei dem ATP über Phosphorylierung auf Substratebene synthetisiert wird, wenn zwei Phosphoenolpyruvatmoleküle durch das Pyruvatkinaseenzym unter aeroben oder anaeroben Bedingungen in zwei Pyruvatmoleküle umgewandelt werden. Darüber hinaus werden während des Krebszyklus ATPs durch Phosphorylierung auf Substratebene hergestellt.

Was ist oxidative Phosphorylierung?

Die oxidative Phosphorylierung ist ein Prozess, bei dem ADP phosphoryliert wird, um ATP zu synthetisieren, indem Elektronen im Endstadium der aeroben Atmung entlang der Elektronentransportkette übertragen werden. Es verwendet NADH-Elektronenträger und ATP-Synthase-Enzym zur Bildung von ATP. Die Energie wird aus den Redoxreaktionen (Protonengradient) erzeugt und die Phosphate stammen aus dem Pool anorganischer Phosphate. Die oxidative Phosphorylierung benötigt molekularen Sauerstoff als endgültigen Elektronenakzeptor. Daher ist eine oxidative Phosphorylierung nur unter aeroben Bedingungen möglich und tritt in der inneren Membran der Mitochondrien auf. Die oxidative Phosphorylierung ist ein Prozess, der in den aeroben Organismen eine höhere Anzahl an ATP ergibt.

Abbildung 02: Oxidative Phosphorylierung

Was ist der Unterschied zwischen Phosphorylierung auf Substratebene und oxidativer Phosphorylierung?

Diff Artikel Mitte vor Tabelle

Phosphorylierung auf Substratebene vs. oxidative Phosphorylierung
Die Phosphorylierung auf Substratebene überträgt direkt eine Phosphatgruppe vom Substrat (phosphorylierte Verbindung) auf ADP, um ATP zu erzeugen.	Die oxidative Phosphorylierung ist ein Prozess, bei dem Energie, die durch chemische Oxidation von Nährstoffen freigesetzt wird, zur Synthese von ATP verwendet wird.
Energieverbrauch
Für diesen Prozess wird aus einer gekoppelten Reaktion Energie erzeugt.	Für diesen Prozess wird Energie verwendet, die aus der Reaktion der Elektronentransportkette erzeugt wird.
Redoxpotential
Bei der Phosphorylierung auf Substratebene wird eine kleine Differenz des Redoxpotentials erzeugt.	Ein großer Unterschied im Redoxpotential wird erzeugt, um diese Phosphorylierung anzutreiben.
Bedingungen
Dies tritt sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen auf.	Dies tritt unter aeroben Bedingungen auf.
Oxidation von Verbindungen
Substrate werden teilweise oxidiert.	Elektronendonoren werden vollständig oxidiert.
Standorte
Die Phosphorylierung auf Substratebene erfolgt im Cytosol und in den Mitochondrien	Oxidative Phosphorylierung findet in den Mitochondrien statt.
Auftreten
Dies kann in der Glykolyse und im Krebszyklus gesehen werden.	Dies tritt nur während der Elektronentransportkette auf.
Assoziation mit Elektronentransportkette und ATP-Synthase
Die Phosphorylierung auf Substratebene ist nicht mit der Elektronentransportkette oder der ATP-Synthase verbunden	Dies ist mit der Elektronentransportkette und der ATP-Synthase verbunden.
Beteiligung von O2 und NADH
Dies verwendet weder O 2 noch NADH zur Bildung von ATP.	Dies verwendet O 2 und NADH, um ATP zu produzieren.

Zusammenfassung - Phosphorylierung auf Substratebene vs. oxidative Phosphorylierung

Die Phosphorylierung auf Substratebene ist ein Prozess, der ADP durch direkten Transfer einer Phosphatgruppe von einer phosphorylierten Verbindung zu ADP in ATP umwandelt. Die oxidative Phosphorylierung verwendet einen Protonengradienten (H ⁺ -Ionenkonzentrationsgradient), der in der Elektronentransportkette erzeugt wird, um ADP in aeroben Organismen zu ATP zu phosphorylieren. Die Phosphorylierung auf Substratebene kann in der Glykolyse und im Krebszyklus beobachtet werden. Oxidative Phosphorylierung kann in der Elektronentransportkette beobachtet werden. Dies ist der Unterschied zwischen Phosphorylierung auf Substratebene und oxidativer Phosphorylierung.