Ključna razlika – ATPase vs ATP Synthase
Adenozin trifosfat (ATP) je složeni organski molekul koji učestvuje u biološkim reakcijama. Poznata je kao "molekularna jedinica valute" za unutarćelijski prijenos energije. Nalazi se u gotovo svim oblicima života. U metabolizmu, ATP se ili troši ili stvara. Kada se ATP potroši, energija se oslobađa pretvaranjem u ADP (adenozin difosfat) i AMP (adenozin monofosfat), respektivno. Enzim koji katalizuje sljedeću reakciju poznat je kao ATPaza.
ATP → ADP + Pi + energija se oslobađa
U drugim metaboličkim reakcijama koje uključuju spoljnu energiju, ATP se generiše iz ADP i AMP. Enzim koji katalizuje dole navedenu reakciju naziva se ATP sintaza.
ADP + Pi → ATP + energija se troši
Dakle, ključna razlika između ATPaze i ATP sintaze je u tome što je ATPaza enzim koji razgrađuje ATP molekule dok ATP sintaza učestvuje u proizvodnji ATP-a.
Šta je ATPase?
ATPaza ili adenilpirofosfataza (ATP hidrolaza) je enzim koji razlaže ATP molekule na ADP i Pi (slobodni fosfatni jon). Ova reakcija raspadanja oslobađa energiju koju koriste druge kemijske reakcije u ćeliji. ATPaze su klasa enzima vezanih za membranu. Sastoje se od različite klase članova koji posjeduju jedinstvene funkcije kao što su Na+/K+-ATPaza, Proton-ATPaza, V-ATPaza, Vodonik kalij-ATPaza, F-ATPaza i kalcijum-ATPaza. Ovi enzimi su integralni transmembranski proteini. Transmembranske ATPaze pokreću otopljene tvari preko biološke membrane protiv njihovog gradijenta koncentracije, obično trošenjem molekula ATP-a. Dakle, glavne funkcije članova porodice enzima ATPaze su kretanje ćelijskih metabolita kroz biološku membranu i izvoz toksina, otpada i otopljenih tvari koje mogu ometati normalnu funkciju stanica.
Veoma važan primjer je ATPaza izmjenjivača natrijuma/kalijuma (Na+/K+-ATPaza) koja uključuje održavanje ćelijske membrane potencijal. ATPaza vodonika/kalijuma (H+/P+-ATPaza) zakiseljuje želudac što je takođe poznato kao "želudačna protonska pumpa". Neki od enzima ATPaze rade kao kotransporteri i pumpe. Aktivni transport je kretanje molekula kroz membranu iz područja niže koncentracije u područje veće koncentracije molekula protiv gradijenta koncentracije. Sekundarni aktivni transport uključuje elektrohemijski gradijent. Kotransporteri se koriste u sekundarnom aktivnom transportu molekula. Na+/K+-ATPase je dobro poznati kotransporter koji uzrokuje neto protok punjenja.
Slika 01: ATPaza (natrijum-kalijum pumpa)
ATPase Classification
Postoje različite ATPaze. Razlikuju se po funkciji, strukturi i ionima koje transportuju. ATPaze su klasifikovane kao ispod,
- F-ATPaza – Nalazi se u bakterijskim plazma membranama, mitohondrijima i hloroplastima. Dio rastvorljiv u vodi F1 sekcija hidrolizira ATP.
- V-ATPaza – Nalazi se u eukariotskim vakuolama. Katalizuje ATP koji hidrolizira u organelama poput protonske pumpe lizosoma za transport otopljenih tvari.
- A-ATPaza – Archaea ima A-ATPazu. Funkcioniraju kao F-ATPaza.
- P-ATPaza – Nalazi se u bakterijama, gljivama i eukariotskim membranama i organelama. Funkcioniše kao transporter jona kroz membranu.
- E-ATPaza – enzim na površini ćelije uključuje hidrolizu NTPS uključujući ekstracelularni ATP.
Šta je ATP Synthase?
Ovo je enzim koji stvara ATP (molekule za skladištenje energije). Ukupna reakcija koja katalizira sintezu ATP-a je dolje, 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 dva glavna regiona u strukturi enzima. Ovo ima rotirajuću motornu strukturu koja omogućava proizvodnju ATP-a. To su region F1 (frakcija 1) i region F0 (nulti razlomak). Zbog ovog rotacionog mehanizma (molekularne mašine) 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 lancu transporta elektrona kroz oksidativnu fosforilaciju.
Koje su sličnosti između ATPaze i ATP sintaze?
- Oba regulišu broj ATP molekula u ćeliji.
- Oba su enzimi sa više podjedinica.
- Oba mogu regulisati kretanje molekula kroz membranu.
- Oba su enzimi teške molekularne težine.
- Oba su enzimi koji su po prirodi proteini.
Koja je razlika između ATPaze i ATP sintaze?
ATPase vs ATP Synthase |
|
| 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 katalizuje energetski nepovoljnu reakciju (ADP na ATP). |
| Besplatni fosfatni jon | |
| ATPaza stvara slobodni fosfatni jon. | ATP Synthase troši slobodni fosfatni jon za proizvodnju ATP-a. |
| Mehanizam rotora motora zbog kvara ATP-a | |
| ATPaza ne pokazuje “mehanizam rotora motora” kvara ATP-a. | ATP Synthase pokazuje “mehanizam motornog rotora” proizvodnje ATP-a. |
| Vrsta reakcije | |
| ATPaza je uključena u egzotermne reakcije. | ATP sintaza je uključena u endotermne reakcije. |
Sažetak – ATPase vs ATP Synthase
Procesi proizvodnje i hidrolize ATP-a nalaze se u gotovo svim oblicima života. U metaboličkim reakcijama ili se troše ili regenerišu. Kada se potroše, oslobađa se energija. ADP (adenozin difosfat) i AMP (adenozin monofosfat) nastaju tokom razgradnje ATP-a. Enzim koji katalizuje reakciju razgradnje ATP-a poznat je kao ATPaza. U drugim metaboličkim reakcijama, ATP se stvara iz ADP i AMP. Enzim koji katalizuje 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 vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između ATPase i ATP Synthase
