Ključna razlika – ATPaza naspram ATP sintaze
Adenozin trifosfat (ATP) je složena organska molekula koja sudjeluje u biološkim reakcijama. Poznat je kao "molekularna jedinica valute" unutarstaničnog prijenosa energije. Nalazi se u gotovo svim oblicima života. U metabolizmu se ATP ili troši ili stvara. Kada se ATP troši, energija se oslobađa pretvaranjem u ADP (adenozin difosfat) odnosno AMP (adenozin monofosfat). Enzim koji katalizira sljedeću reakciju poznat je kao ATPaza.
ATP → ADP + Pi + Oslobađa se energija
U drugim metaboličkim reakcijama koje uključuju vanjsku energiju, ATP se stvara iz ADP i AMP. Enzim koji katalizira dolje navedenu reakciju naziva se ATP sintaza.
ADP + Pi → ATP + Energija se troši
Dakle, ključna razlika između ATPaze i ATP sintaze je da je ATPaza enzim koji razgrađuje ATP molekule dok ATP sintaza sudjeluje u proizvodnji ATP-a.
Što je ATPaza?
ATPaza ili adenilpirofosfataza (ATP hidrolaza) je enzim koji razgrađuje ATP molekule na ADP i Pi (slobodni fosfatni ion). Ova reakcija razgradnje oslobađa energiju koja se koristi za druge kemijske reakcije u stanici. ATPaze su klasa membranski vezanih enzima. Sastoje se od različite klase članova koji posjeduju jedinstvene funkcije kao što su Na+/K+-ATPaza, Proton-ATPaza, V-ATPaza, Vodik kalij-ATPaza, F-ATPaza i kalcij-ATPaza. Ovi enzimi su integralni transmembranski proteini. Transmembranske ATPaze premještaju otopljene tvari preko biološke membrane protiv njihovog koncentracijskog gradijenta obično trošenjem ATP molekula. Dakle, glavne funkcije članova obitelji enzima ATPaze su premještanje metabolita stanica preko biološke membrane i izvoz toksina, otpada i otopljenih tvari koje mogu ometati normalnu funkciju stanice.
Vrlo važan primjer je ATP-aza izmjenjivača natrij/kalij (Na+/K+-ATPaza) koja sudjeluje u održavanju stanične membrane potencijal. Vodikova/kalijeva ATP-aza (H+/P+-ATPaza) zakiseljuje želudac što je također poznato kao "želučana protonska pumpa". Neki od enzima ATPaze rade kao kotransporteri i pumpe. Aktivni transport je kretanje molekula kroz membranu iz područja niže koncentracije u područje više koncentracije molekula protiv koncentracijskog gradijenta. Sekundarni aktivni transport uključuje elektrokemijski gradijent. Kotransporteri se koriste u sekundarnom aktivnom transportu molekula. Na+/K+-ATPaza je dobro poznati kotransporter koji uzrokuje neto protok naboja.
Slika 01: ATPaza (natrij-kalijeva pumpa)
ATPase klasifikacija
Postoje različite ATPaze. Razlikuju se po funkciji, strukturi i ionima koje prenose. ATPaze su klasificirane kao ispod,
- F-ATPaza – Nalazi se u bakterijskim plazma membranama, mitohondrijima i kloroplastima. Vodotopivi dio F1 sekcija hidrolizira ATP.
- V-ATPaza – Nalazi se u eukariotskim vakuolama. Katalizira hidrolizu ATP-a u organelama poput protonske pumpe lizosoma za prijenos otopljenih tvari.
- A-ATPaza – Archaea ima A-ATPazu. Djeluju poput F-ATPaze.
- P-ATPaza – Nalazi se u bakterijama, gljivicama i eukariotskim membranama i organelama. Djeluje kao prijenosnik iona kroz membranu.
- E-ATPaza – Enzim stanične površine uključuje hidrolizu NTPS uključujući izvanstanični ATP.
Što je ATP sintaza?
Ovo je enzim koji stvara ATP (molekule za skladištenje energije). Ukupna reakcija koja katalizira sintezu ATP-a je sljedeća, ADP + Pi + H+ (out) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Slika 02: ATP sintaza
Kako je ova reakcija energetski nepovoljna (ATP iz ADP) odvija se u obrnutom smjeru. Ima dvije glavne regije u strukturi enzima. Ima strukturu rotacijskog motora koja omogućuje proizvodnju ATP-a. To su F1 (razlomak 1) regija i F0 (frakcija nula) regija. Zbog ovog rotacijskog mehanizma (molekularnog stroja) F0 regija pokreće rotaciju F1regije. F0 regija ima C-prsten i druge podjedinice kao što su a, b, d i F6F1 regija ima alfa, beta, gama i delta podjedinice. F1 i F0 zajedno stvaraju put za kretanje protona kroz membranu. Oni uglavnom proizvode više ATP molekula u transportnom lancu elektrona putem oksidativne fosforilacije.
Koje su sličnosti između ATPaze i ATP sintaze?
- Oboje reguliraju broj ATP molekula u stanici.
- Oba su enzimi s više podjedinica.
- Oboje mogu regulirati kretanje molekula kroz membranu.
- Oba su enzimi velike molekularne težine.
- Oba su enzimi koji su po prirodi proteini.
Koja je razlika između ATP-aze i ATP-sintaze?
ATPaza vs ATP sintaza |
|
| ATPaza je enzim koji razgrađuje ATP molekule. | ATP sintaza je enzim koji uključuje proizvodnju ATP-a. |
| Reakcija | |
| ATPaza katalizira energetski povoljnu reakciju (ATP u ADP). | ATP sintaza katalizira energetski nepovoljnu reakciju (ADP u ATP). |
| slobodni fosfatni ion | |
| ATPaza stvara slobodni fosfatni ion. | ATP sintaza troši slobodni fosfatni ion za proizvodnju ATP-a. |
| Motorni rotor mehanizam razgradnje ATP-a | |
| ATPase ne prikazuje "mehanizam rotora motora" razgradnje ATP-a. | ATP Synthase prikazuje "mehanizam rotora motora" proizvodnje ATP-a. |
| Vrsta reakcije | |
| ATPaza je uključena u egzotermne reakcije. | ATP sintaza uključena je u endotermne reakcije. |
Sažetak – ATPaza protiv ATP sintaze
Proizvodnja ATP-a i procesi hidrolize nalaze se u gotovo svim oblicima života. U reakcijama metabolizma se ili troše ili regeneriraju. Kada se potroše, oslobađa se energija. ADP (adenozin difosfat) i AMP (adenozin monofosfat) nastaju tijekom razgradnje ATP-a. Enzim koji katalizira reakciju razgradnje ATP-a poznat je kao ATPaza. U drugim metaboličkim reakcijama, ATP se stvara iz ADP i AMP. Enzim koji katalizira reakcije proizvodnje ATP-a naziva se ATP sintaza. Ovo je razlika između ATPaze i ATP sintaze.
Preuzmite PDF verziju ATPase vs ATP Synthase
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između ATPaze i ATP sintaze
