Unterschied Zwischen ATPase Und ATP-Synthase

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

Hauptunterschied - ATPase vs ATP-Synthase

Adenosintriphosphat (ATP) ist ein komplexes organisches Molekül, das an den biologischen Reaktionen beteiligt ist. Es ist als "molekulare Währungseinheit" des intrazellulären Energietransfers bekannt. Es kommt in fast allen Lebensformen vor. Im Stoffwechsel wird ATP entweder verbraucht oder erzeugt. Wenn ATP verbraucht wird, wird Energie durch Umwandlung in ADP (Adenosindiphosphat) bzw. AMP (Adenosinmonophosphat) freigesetzt. Das Enzym, das die folgende Reaktion katalysiert, ist als ATPase bekannt.

ATP → ADP + Pi + Energie wird freigesetzt

Bei anderen Stoffwechselreaktionen, die externe Energie enthalten, wird ATP aus ADP und AMP erzeugt. Das Enzym, das die unten genannte Reaktion katalysiert, wird als ATP-Synthase bezeichnet.

ADP + Pi → ATP + Energie wird verbraucht

Der Hauptunterschied zwischen ATPase und ATP-Synthase besteht darin, dass ATPase das Enzym ist, das ATP-Moleküle abbaut, während die ATP-Synthase an der ATP-Produktion beteiligt ist.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist ATPase

? 3. Was ist ATP-Synthase?

4. Ähnlichkeiten zwischen ATPase und ATP-Synthase.

5. Vergleich nebeneinander - ATPase gegen ATP-Synthase in Tabellenform.

6. Zusammenfassung

Was ist ATPase?

Die ATPase oder Adenylpyrophosphatase (ATP-Hydrolase) ist das Enzym, das ATP-Moleküle in ADP und Pi (freies Phosphation) zerlegt. Diese Zersetzungsreaktion setzt Energie frei, die von anderen chemischen Reaktionen in der Zelle verwendet wird. ATPasen sind die Klasse der membrangebundenen Enzyme. Sie bestehen aus einer anderen Klasse von Mitgliedern, die einzigartige Funktionen wie Na ⁺ / K ^{+ besitzen}-ATPase, Protonen-ATPase, V-ATPase, Wasserstoff-Kalium-ATPase, F-ATPase und Calcium-ATPase. Diese Enzyme sind integrale Transmembranproteine. Die Transmembran-ATPasen bewegen gelöste Stoffe gegen die Konzentration gegen ihren Konzentrationsgradienten, typischerweise durch Verbrauch der ATP-Moleküle. Die Hauptfunktionen der Mitglieder der ATPase-Enzymfamilie sind also die Bewegung von Zellmetaboliten über die biologische Membran und der Export von Toxinen, Abfällen und gelösten Stoffen, die die normale Zellfunktion beeinträchtigen können.

Ein sehr wichtiges Beispiel ist die Natrium / Kalium-Austauscher-ATPase (Na ⁺ / K ⁺ -ATPase), die zur Aufrechterhaltung des Zellmembranpotentials beiträgt. Die Wasserstoff / Kalium-ATPase (H ⁺ / P ⁺ -ATPase) säuert den Magen an, der auch als "Magenprotonenpumpe" bezeichnet wird. Einige der ATPase-Enzyme wirken als Cotransporter und Pumpen. Aktiver Transport ist die Bewegung von Molekülen über eine Membran von einem Bereich niedrigerer Konzentration zu einem Bereich höherer Konzentration von Molekülen gegen einen Konzentrationsgradienten. Der sekundäre aktive Transport beinhaltet den elektrochemischen Gradienten. Die Cotransporter werden beim sekundären aktiven Transport von Molekülen eingesetzt. Das Na ⁺ / K ⁺-ATPase ist ein bekannter Cotransporter, der den Nettoladungsfluss verursacht.

Abbildung 01: ATPase (Natrium-Kalium-Pumpe)

ATPase-Klassifikation

Es gibt verschiedene ATPasen. Sie unterscheiden sich in Funktion, Struktur und den Ionen, die sie transportieren. ATPasen werden wie folgt klassifiziert:

• F-ATPase - Sie kommt in bakteriellen Plasmamembranen, Mitochondrien und Chloroplasten vor. Der wasserlösliche Teil des F ₁ -Schnitts hydrolysiert ATP.
• V-ATPase - Es wird in den eukaryotischen Vakuolen gefunden. Es katalysiert die ATP-Hydrolyse in Organellen wie der Protonenpumpe des Lysosoms, um gelöste Stoffe zu transportieren.
• A-ATPase - Archaea hat A-ATPase. Sie funktionieren wie F-ATPase.
• P-ATPase - Es kommt in Bakterien, Pilzen sowie eukaryotischen Membranen und Organellen vor. Es fungiert als Ionentransporter durch die Membran.
• E-ATPase - Ein Zelloberflächenenzym beinhaltet die Hydrolyse von NTPS einschließlich extrazellulärem ATP.

Was ist ATP-Synthase?

Dies ist das Enzym, das ATP (Energiespeichermoleküle) erzeugt. Die Gesamtreaktion, die die ATP-Synthese katalysiert, ist wie folgt:

ADP + Pi + H ⁺ (out) ⇌ ATP + H ₂ 0 + H ⁺ (in)

Abbildung 02: ATP-Synthase

Da diese Reaktion energetisch ungünstig ist (ATP von ADP), findet sie in umgekehrter Richtung statt. Es hat zwei Hauptregionen in der Enzymstruktur. Dies hat eine rotierende Motorstruktur, die eine ATP-Produktion ermöglicht. Sie sind die Region F1 (Fraktion 1) und die Region F ₀ (Fraktion Null). Aufgrund dieses Rotationsmechanismus (molekulare Maschine) treibt die F ₀ -Region die Rotation der F ₁ -Region an. Die F ₀ -Region hat einen C-Ring und andere Untereinheiten wie a, b, d und F ₆. Die F ₁ -Region weist Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Untereinheiten auf. F ₁ und F ₀gemeinsam einen Weg für die Protonenbewegung durch die Membran schaffen. Sie produzieren hauptsächlich mehr ATP-Moleküle in der Elektronentransportkette durch oxidative Phosphorylierung.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen ATPase und ATP-Synthase?

• Beide regulieren die Anzahl der ATP-Moleküle in der Zelle.
• Beide sind Enzyme mit mehreren Untereinheiten.
• Beide können die Bewegung von Molekülen über die Membran regulieren.
• Beide sind Enzyme mit hohem Molekulargewicht.
• Beide sind Enzyme, die von Natur aus Protein sind.

Was ist der Unterschied zwischen ATPase und ATP-Synthase?

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ATPase gegen ATP-Synthase
ATPase ist das Enzym, das ATP-Moleküle abbaut.	ATP-Synthase ist das Enzym, das die ATP-Produktion beinhaltet.
Reaktion
ATPase katalysiert die energetisch günstige Reaktion (ATP zu ADP).	Die ATP-Synthase katalysiert die energetisch ungünstige Reaktion (ADP zu ATP).
Freies Phosphation
ATPase erzeugt freie Phosphationen.	Die ATP-Synthase verbraucht freie Phosphationen, um ATP zu produzieren.
Motorrotormechanismus des ATP-Ausfalls
ATPase zeigt nicht den „Motorrotormechanismus“des ATP-Abbaus.	Die ATP-Synthase zeigt den „Motorrotormechanismus“der ATP-Produktion.
Reaktionstyp
ATPase ist an exothermen Reaktionen beteiligt.	Die ATP-Synthase ist an endothermen Reaktionen beteiligt.

Zusammenfassung - ATPase vs ATP Synthase

ATP-Produktions- und Hydrolyseprozesse finden sich in fast allen Lebensformen. Bei den Stoffwechselreaktionen werden sie entweder verbraucht oder regeneriert. Wenn sie verbraucht werden, wird Energie freigesetzt. ADP (Adenosindiphosphat) und AMP (Adenosinmonophosphat) werden während des ATP-Abbaus erzeugt. Das Enzym, das die ATP-Abbaureaktion katalysiert, ist als ATPase bekannt. Bei anderen Stoffwechselreaktionen wird ATP aus ADP und AMP erzeugt. Das Enzym, das die ATP-Produktionsreaktionen katalysiert, wird als ATP-Synthase bezeichnet. Dies ist der Unterschied zwischen ATPase und ATP-Synthase.

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