Põhierinevus – ATPaas vs ATP süntaas
Adenosiintrifosfaat (ATP) on keeruline orgaaniline molekul, mis osaleb bioloogilistes reaktsioonides. Seda tuntakse rakusisese energiaülekande "valuuta molekulaarse ühikuna". Seda leidub peaaegu kõigis eluvormides. Ainevahetuses ATP-d kas tarbitakse või toodetakse. ATP tarbimisel vabaneb energia, muundudes vastav alt ADP-ks (adenosiindifosfaadiks) ja AMP-ks (adenosiinmonofosfaat). Ensüümi, mis katalüüsib järgmist reaktsiooni, nimetatakse ATPaasiks.
ATP → ADP + Pi + energia vabaneb
Teistes metaboolsetes reaktsioonides, mis hõlmavad välist energiat, toodetakse ATP-d ADP-st ja AMP-st. Allpool nimetatud reaktsiooni katalüüsivat ensüümi nimetatakse ATP süntaasiks.
ADP + Pi → ATP + Energiat kulub
Niisiis, peamine erinevus ATPaasi ja ATP süntaasi vahel on see, et ATPaas on ensüüm, mis lagundab ATP molekule, samal ajal kui ATP süntaas osaleb ATP tootmises.
Mis on ATPase?
ATPaas ehk adenüülpürofosfataas (ATP hüdrolaas) on ensüüm, mis lagundab ATP molekulid ADP-ks ja Pi-ks (vaba fosfaadi ioon). See lagunemisreaktsioon vabastab energiat, mida kasutavad raku teised keemilised reaktsioonid. ATPaasid on membraaniga seotud ensüümide klass. Need koosnevad erinevast klassi liikmetest, millel on unikaalsed funktsioonid, nagu Na+/K+-ATPaas, Proton-ATPaas, V-ATPaas, Vesinik-kaalium-ATPaas, F-ATPaas ja k altsium-ATPaas. Need ensüümid on integraalsed transmembraansed valgud. Transmembraansed ATPaasid liigutavad lahustunud aineid läbi bioloogilise membraani nende kontsentratsioonigradienti vastu, tavaliselt tarbides ATP molekule. Niisiis on ATPaasi ensüümide perekonnaliikmete peamised funktsioonid raku metaboliitide liigutamine läbi bioloogilise membraani ning toksiinide, jäätmete ja lahustunud ainete eksportimine, mis võivad takistada normaalset raku funktsiooni.
Väga oluline näide on naatriumi/kaaliumvaheti ATPaas (Na+/K+-ATPaas), mis hõlmab rakumembraani säilitamist potentsiaal. Vesinik/kaalium ATPaas (H+/P+-ATPaas) hapestab mao, mida nimetatakse ka "mao prootonpumbaks". Mõned ATPaasi ensüümid töötavad kaastransportööride ja pumpadena. Aktiivne transport on molekulide liikumine läbi membraani madalama kontsentratsiooniga piirkonnast kõrgema kontsentratsiooniga molekulide piirkonda kontsentratsioonigradiendi vastu. Sekundaarne aktiivne transport hõlmab elektrokeemilist gradienti. Kaastransportereid kasutatakse molekulide sekundaarses aktiivses transpordis. Na+/K+-ATPaas on tuntud kaastransporter, mis põhjustab laengu netovoolu.
Joonis 01: ATPaas (naatrium-kaaliumpump)
ATPaasi klassifikatsioon
On erinevad ATPaasid. Need erinevad funktsiooni, struktuuri ja transporditavate ioonide poolest. ATPaasid klassifitseeritakse järgmiselt:
- F-ATPaas – seda leidub bakterite plasmamembraanides, mitokondrites ja kloroplastides. Sektsiooni F1vees lahustuv osa hüdrolüüsib ATP-d.
- V-ATPaas – seda leidub eukarüootsetes vakuoolides. See katalüüsib ATP hüdrolüüsimist organellides, nagu lüsosoomi prootonpump, et transportida lahustunud aineid.
- A-ATPaas – Archaeal on A-ATPaas. Need toimivad nagu F-ATPaas.
- P-ATPaas – seda leidub bakterites, seentes ja eukarüootsetes membraanides ja organellides. See toimib ioonide transportijana läbi membraani.
- E-ATPaas – rakupinna ensüüm hõlmab NTPS, sealhulgas rakuvälise ATP hüdrolüüsi.
Mis on ATP süntaas?
See on ensüüm, mis loob ATP-d (energia salvestamise molekulid). Üldine reaktsioon, mis katalüüsib ATP sünteesi, on järgmine:
ADP + Pi + H+ (väljas) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Joonis 02: ATP süntaas
Kuna see reaktsioon on energeetiliselt ebasoodne (ATP ADP-st), toimub see vastupidises suunas. Sellel on ensüümi struktuuris kaks peamist piirkonda. Sellel on pöörleva mootori struktuur, mis võimaldab ATP tootmist. Need on F1 (fraktsioon 1) piirkond ja F0 (fraktsioon null) piirkond. Selle pöörlemismehhanismi (molekulaarse masina) tõttu juhib F0 piirkond F1piirkonna pöörlemist. F0 piirkonnas on C-rõngas ja muud allüksused nagu a, b, d ja F6F1 piirkonnas on alfa-, beeta-, gamma- ja delta-alaühikud. F1 ja F0 loovad ühiselt tee prootonite liikumiseks läbi membraani. Nad toodavad peamiselt oksüdatiivse fosforüülimise kaudu elektronide transpordiahelas rohkem ATP molekule.
Millised on ATPaasi ja ATP süntaasi sarnasused?
- Mõlemad reguleerivad ATP molekulide arvu rakus.
- Mõlemad on mitme alaühiku ensüümid.
- Mõlemad võivad reguleerida molekulide liikumist läbi membraani.
- Mõlemad on raske molekulmassiga ensüümid.
- Mõlemad on ensüümid, mis on oma olemuselt valgud.
Mis vahe on ATPaasil ja ATP süntaasil?
ATPaas vs ATP süntaas |
|
| ATPaas on ensüüm, mis lagundab ATP molekule. | ATP süntaas on ensüüm, mis hõlmab ATP tootmist. |
| Reaktsioon | |
| ATPaas katalüüsib energeetiliselt soodsat reaktsiooni (ATP-le ADP-ks). | ATP süntaas katalüüsib energeetiliselt ebasoodsat reaktsiooni (ADP ATP-ks). |
| Vaba fosfaadiioon | |
| ATPaas genereerib vaba fosfaadiioone. | ATP süntaas tarbib ATP tootmiseks vaba fosfaadiioone. |
| ATP rikke mootori rootori mehhanism | |
| ATPase ei näita ATP rikke „mootori rootori mehhanismi”. | ATP süntaas näitab ATP tootmise "mootori rootori mehhanismi". |
| Reaktsiooni tüüp | |
| ATPaas osaleb eksotermilistes reaktsioonides. | ATP süntaas osaleb endotermilistes reaktsioonides. |
Kokkuvõte – ATPaas vs ATP süntaas
ATP tootmis- ja hüdrolüüsiprotsesse leidub peaaegu kõigis eluvormides. Ainevahetusreaktsioonides nad kas tarbitakse või regenereeritakse. Nende tarbimisel vabaneb energia. ATP lagunemisel tekivad ADP (adenosiindifosfaat) ja AMP (adenosiinmonofosfaat). ATP lagunemisreaktsiooni katalüüsiv ensüüm on tuntud kui ATPaas. Teistes metaboolsetes reaktsioonides toodetakse ATP-d ADP-st ja AMP-st. Ensüümi, mis katalüüsib ATP tootmisreaktsioone, nimetatakse ATP süntaasiks. See on erinevus ATPaasi ja ATP süntaasi vahel.
Laadige alla ATPase vs ATP Synthase PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Laadige PDF-versioon alla siit. Erinevus ATPaasi ja ATP süntaasi vahel
