Verschil tussen fosforylatie van substraatniveau en oxidatieve fosforylatie

Belangrijkste verschil - Substraatniveau Fosforylering versus oxidatieve fosforylering

Substraatniveau fosforylering en oxidatieve fosforylatie zijn twee soorten fosforylatieprocessen die plaatsvinden in levende organismen. Fosforylering verwijst naar de overdracht van fosfaatgroepen van de ene verbinding naar de andere. Over het algemeen wordt de term 'fosforylatie' gebruikt om de vorming van ATP te beschrijven. Organismen gebruiken energie in de vorm van ATP. In eukaryoten is het organel dat ATP produceert mitochondrium. Maar sommige van de ATP's worden ook binnen het cytoplasma geproduceerd. De grootste verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylatie is dat fosforylering op substraatniveau is een directe fosforylatie van ADP met een fosfaatgroep door de energie te gebruiken die wordt verkregen uit een gekoppelde reactie, terwijl oxidatieve fosforylatie de productie van ATP uit de geoxideerde NADH en FADH is₂. 

Key Areas Covered

1. Wat is substraat fosforylatie
      - Definitie, proces, kenmerken
2. Wat is Oxidatieve fosforylering
      - Definitie, proces, kenmerken
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen fosforylatie van substraatniveau en oxidatieve fosforylering
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylatie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Adenosine Difosfaat (ADP), Adenosine Trifosfaat (ATP), Cytoplasma, Glycolyse, Krebs Cyclus, Mitochondriën, Oxidatieve fosforylatie, Substraatniveau Fosforylering

Wat is substraat fosforylatie

Substraatniveau fosforylatie verwijst naar een type fosforylering waarbij een fosfaatgroep wordt overgebracht van een substraat naar ADP. Het kan ook een fosfaatgroep aan guanosinedifosfaat (GDP) toevoegen om een ​​guanosinetrifosfaat (GTP) te vormen. De fosfaatgroep wordt direct van een substraat verwijderd door een gekoppelde reactie en overgebracht in ADP of GDP. Een voorbeeld van een reactie van de fosforylering op substraatniveau wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: fosforylering van substraatniveau

Substraatniveau fosforylering treedt op bij glycolyse en Krebs-cyclus. Glycolyse is de eerste stap van zowel aerobe ademhaling als anaerobe ademhaling. Bij glycolyse treden twee fosforyleringsreacties op substraatniveau op en worden vier ATP-moleculen geproduceerd. Fosfoglyceraatkinase en pyruvaatkinase zijn de twee enzymen die betrokken zijn bij fosforylering op substraatniveau bij glycolyse. Krebs-cyclus komt alleen voor in de aerobe ademhaling. In de Krebs-cyclus vindt fosforylatie op substraatniveau plaats in de mitochondriale matrix. Twee fosforylatie-reacties op substraatniveau komen ook voor in de Krebs-cyclus. Fosfoënolpyruvaat carboxykinase en succinaat CoA-ligase zijn de twee enzymen die betrokken zijn bij fosforylering op substraatniveau in de Krebs-cyclus. Tijdens de Krebs-cyclus worden 2ATP's geproduceerd door fosforylering op substraatniveau. Anders dan ATP, 6NADHs en 2FADH₂s worden geproduceerd en hun reductiepotentialen worden gebruikt bij het genereren van ATP door de oxidatieve fosforylatie bij aerobe ademhaling.  

Wat is Oxidatieve fosforylering

Oxidatieve fosforylering verwijst naar een type fosforylering dat de energie gebruikt die vrijkomt uit de elektronentransportketen om ATP te genereren. Het wordt gevonden in het binnenmembraan van mitochondria in eukaryoten. In prokaryoten treedt oxidatieve fosforylatie op in het plasmamembraan. Hoogenergetische moleculen zoals NADH en FADH₂ die worden gevormd in de glycolyse, de Krebs-cyclus en de vetzuurcyclus worden terug in de elektronentransportketen geoxideerd. De energie die vrijkomt door die moleculen wordt gebruikt bij het genereren van ATP in de oxidatieve fosforylering. Oxidatieve fosforylatie treedt alleen op bij de aerobe ademhaling. Het produceert 26 ATP per molecuul glucose. De oxidatieve fosforylatie wordt weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2: Oxidatieve fosforylatie

De enzymen die betrokken zijn bij de oxidatieve fosforylatie zijn ATP-synthase, cytochroomreductase, cytochroom C-oxidase en NADH-Q-reductase. 

Overeenkomsten tussen fosforylatie van substraatniveau en oxidatieve fosforylatie

• Zowel substraatniveau als oxidatieve fosforylering voegen een fosfaatgroep toe aan ADP.
• Enzymen zijn betrokken bij zowel substraatniveau als oxidatieve fosforylatie.
• Zowel substraatniveau als oxidatieve fosforylering kunnen voorkomen in de mitochondriën.

Verschil tussen fosforylatie van substraatniveau en oxidatieve fosforylatie

Definitie

Substraatniveau Fosforylering: Substraatniveau fosforylatie verwijst naar een type fosforylering waarbij een fosfaatgroep wordt overgebracht van een substraat naar ADP.

Oxidatieve fosforylering: Oxidatieve fosforylering verwijst naar een type fosforylering dat de energie gebruikt die vrijkomt uit de elektronentransportketen om ATP te genereren.

Plaats

Substraatniveau Fosforylering: Substraatniveau fosforylatie komt voor in het cytoplasma en de mitochondriën matrix.

Oxidatieve fosforylering: Oxidatieve fosforylering vindt plaats op het binnenmembraan van mitochondriën.

Mechanisme

Substraatniveau Fosforylering: Een fosfaatgroep wordt direct van een substraat verwijderd door een gekoppelde reactie en overgebracht in ADP.

Oxidatieve fosforylering: Fosfaatgroepen worden toegevoegd uit de energie die vrijkomt in de elektronentransportketen.

Correlatie

Substraatniveau Fosforylering: Substraatfosforylatie is een directe fosforylering.

Oxidatieve fosforylering: Oxidatieve fosforylatie is een indirecte fosforylering.

voorval

Substraatniveau Fosforylering: Substraatniveau fosforylatie treedt op in de glycolyse en Krebs cyclus.

Oxidatieve fosforylering: Oxidatieve fosforylering vindt plaats in de elektronentransportketen.

Oxidatie / reductie van co-enzymen

Substraatniveau Fosforylering: NAD en FAD worden gereduceerd tijdens fosforylering op substraatniveau.

Oxidatieve fosforylering: NADH⁺ en FADH⁺ worden geoxideerd tijdens de oxidatieve fosforylatie.

Netto ATP-productie

Substraatniveau Fosforylering: Vier ATP's worden geproduceerd tijdens fosforylering op substraatniveau.

Oxidatieve fosforylering: Vierendertig ATP's worden geproduceerd tijdens de oxidatieve fosforylatie.

Redox Potentieel

Substraatniveau Fosforylering: De verandering van de redoxpotentiaal van het substraat is minder fosforylatie op substraatniveau.

Oxidatieve fosforylering: De verandering van de redoxpotentiaal van het substraat is meer in oxidatieve fosforylering.

Oxidatie niveau

Substraatniveau Fosforylering: Gedeeltelijke oxidatie van het substraat vindt plaats in fosforylering op substraatniveau.

Oxidatieve fosforylering: Volledige oxidatie van de elektronendonors vindt plaats in de oxidatieve fosforylering.

Conclusie

Substraatniveau fosforylatie en oxidatieve fosforylering zijn twee methoden voor het genereren van ATP in de levende organismen. ATP is de belangrijkste vorm van energiemoleculen die worden gebruikt in cellulaire mechanismen. Substraatniveau fosforylatie treedt op in de glycolyse en Krebs cyclus. Oxidatieve fosforylering vindt plaats in de elektronentransportketen. Substraatniveau fosforylering is een direct type fosforylatie waarbij een fosfaatgroep direct wordt overgebracht naar een ADP-molecuul. Oxidatieve fosforylatie is een indirecte methode van fosforylatie waarbij de energie die vrijkomt in de elektronentransportketen wordt gebruikt bij het genereren van ATP. Het belangrijkste verschil tussen fosforylering op substraatniveau en oxidatieve fosforylatie is het mechanisme van de productie van ATP.

Referentie:

1. "Fosforylering op substraatniveau." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 oktober 2017, hier beschikbaar.
2.Berg, Jeremy M. "Oxidatieve fosforylering." Biochemie. 5e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, Hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Substraatniveau fosforylatie genererend ATP" door Yikrazuul - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Mitochondriale elektronentransportketen-Etc4" door Fvasconcellos 22:35, 9 september 2007 (UTC) - Vectorversie van w: Image: Etc4.png door TimVickers, (Public Domain) via Commons Wikimedia