Peamine erinevus assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise vahel on see, et assimileeriv sulfaadi redutseerimine annab lõpp-produktina tsüsteiini, samas kui dissimileeriv sulfaadi redutseerimine annab lõppsaadusena sulfiidi.
Sulfaatide vähendamine on üks peamisi anaeroobseid hingamisteid. Lisaks on mõned anaeroobsetest tingimustest sõltuvad mikroobid võimelised energia saamiseks redutseerima sulfaate. Lisaks on sulfaatide redutseerimiseks kaks peamist rada; need on assimilatsioonirada ja dissimilatsioonirada. Kus assimilatsioonirajal tekib sulfaadi redutseerimisel lõppsaadusena tsüsteiin, mida saab assimileerida elusorganismides, nagu taimed ja kõrgemad eukarüootid. Vastupidi, sulfaadi redutseerimise dissimilatsioonirada annab lõpp-produktina sulfiidi. Seega on kõige olulisem ja eristatav erinevus assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise vahel iga toodetava lõpptoote tüüp.
Mis on assimileeriv sulfaadi redutseerimine?
Nagu varem öeldud, on assimileeriv sulfaadi redutseerimine üks kahest peamisest sulfaadi redutseerimise viisist, mis on üks peamisi anaeroobseid hingamisteid. Täpsem alt toimub see mikroobides, sealhulgas prokarüootsetes bakterites, seentes ja fotosünteetilistes organismides. Need organismid on energia tootmiseks võimelised läbima anaeroobseid reaktsioone. Siin on sulfaate redutseerivate organismide peamine energiaallikas sulfaat. Sulfaat redutseerub tsüsteiiniks, mis on selle raja silmapaistev lõpp-produkt. Lisaks vahendavad ensüümid seda protsessi. Samuti sõltub see rada ATP-st. Lõppprodukt, tsüsteiin, on oluline süsinikskeleti moodustamiseks, mis on tsüsteiini aminohappe või homotsüsteiini kujul.
Joonis 01: Sulfaate redutseeriv mikroob
Assimileeriva sulfaadi redutseerimise rajal muundub lähteühend sulfaat kõigepe alt adenosiin-5-fosfosulfaadiks (APS). Seejärel redutseerub APS sulfiidiks ensüümi katalüüsitud reaktsioonide seeria kaudu. Seejärel on sulfaadi redutseerimise assimilatsiooniraja viimane etapp tsüsteiini süntees sulfiidist. Kogu see protsess nõuab ensüümi nimega O-atsetüülseriinsulfhüdrülaas.
Mis on dissimileeriv sulfaadi redutseerimine?
Dissimileeriv sulfaadi redutseerimine on anaeroobne protsess. See on teine tee sulfaatide redutseerimisel. Ka siin on mõned prokarüootid, eukarüootsed seened ja fotosünteesivad organismid võimelised dissimilatsioonirajal sulfaate redutseerima. Kuid dissimileeriv sulfaadi redutseerimine annab lõpptootena sulfiidi. Sarnaselt assimileeriva sulfaadi redutseerimisega on see ka ensüümide vahendatud protsess ja sõltub ATP-st.
Joonis 02: Dissimileeriv sulfaadi redutseerimine
Seega, sarnaselt assimilatsioonirajale, on esimene reaktsioon siin sulfaadi aktiveerimine, moodustades adenosiin-5-fosfosulfaadi (APS). Seejärel muutub APS sulfitiks ja seejärel sulfiidiks mitmete ensüümidega hõlbustatud keemiliste reaktsioonide kaudu. Seetõttu on sulfaadi redutseerimise dissimilatsiooniraja lõpp-produktiks sulfiid, anorgaaniline ühend.
Millised on assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise sarnasused?
- Mõlemad protsessid toimuvad anaeroobsetes tingimustes.
- Samuti on mõlema protsessi lähteühendiks sulfaat.
- Lisaks toimib sulfaat mõlemas protsessis lõpliku elektroni aktseptorina.
- Lisaks sõltuvad mõlemad redutseerimisprotsessid ATP-st.
- Lisaks on sulfaadi aktiveerimine adenosiin-5-fosfosulfaadiks mõlema protsessi jaoks ühine.
- Pealegi on need ensüümide katalüüsitud reaktsioonid.
- Mõlemat redutseerimisprotsessi viivad läbi prokarüootid, seened ja fotosünteetilised organismid.
Mis vahe on assimileerival ja dissimileerival sulfaadi redutseerimisel?
Assimileeriv ja dissimileeriv sulfaadi redutseerimine on kaks anaeroobset protsessi, milles sulfaat toimib lähteainena. Eelkõige kasutavad mikroobid neid protsesse oma tegevuseks energia saamiseks. Peamine erinevus assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise vahel on aga see, et assimileeriv sulfaadi redutseerimine toodab lõpuks tsüsteiini, samas kui dissimileeriv sulfaadi redutseerimine toodab lõpuks sulfiide. Teine erinevus assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise vahel on ensüümid, mis osalevad reaktsioonide katalüüsis. Ensüüm O-atsetüülseriinsulfhüdrülaas katalüüsib assimileerivat sulfaadi redutseerimist, samas kui dissimileeriv sulfitreduktaas katalüüsib dissimileerivat sulfaadi redutseerimist.
Allpool olev infograafik assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise erinevuste kohta näitab rohkem üksikasju.
Kokkuvõte – assimileeriv vs dissimileeriv sulfaadi redutseerimine
Assimileerivad ja dissimileerivad sulfaatide redutseerimise protsessid on anaeroobsed protsessid. Mõlemas protsessis toimib sulfaat lõpliku elektroni aktseptorina. Samuti viivad mõlemat protsessi läbi mikroobid ja fotosünteesivad organismid. Lisaks sõltuvad nad mõlemad ka ATP-st. Sulfaadi assimileeriv redutseerimine on aga protsess, mille käigus tekib lõpptoodetena tsüsteiin ja homotsüsteiin. Seevastu dissimileeriv sulfaadi redutseerimine annab lõpp-produktina sulfiidi. Seetõttu on see erinevus assimileeriva ja dissimileeriva sulfaadi redutseerimise vahel.
