Forskjellen mellom ATPase og ATP-syntase

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjell – ATPase vs ATP Synthase

Adenosintrifosfat (ATP) er et komplekst organisk molekyl som deltar i de biologiske reaksjonene. Det er kjent som "molekylær valutaenhet" for intracellulær energioverføring. Det finnes i nesten alle former for liv. I metabolismen blir ATP enten konsumert eller generert. Når ATP forbrukes, frigjøres energi ved å omdannes til henholdsvis ADP (adenosin-difosfat) og AMP (adenosinmonofosfat). Enzymet som katalyserer følgende reaksjon er kjent som ATPase.

ATP → ADP + Pi + Energi er utgitt

I andre metabolske reaksjoner som inkorporerer ekstern energi, genereres ATP fra ADP og AMP. Enzymet som katalyserer den nedenfor nevnte reaksjonen kalles en ATP-syntase.

ADP + Pi → ATP + Energi er forbrukt

Så den viktigste forskjellen mellom ATPase og ATP-syntase er at ATPase er enzymet som bryter ned ATP-molekyler mens ATP-syntasen involverer ATP-produksjon.

Hva er ATPase?

ATPasen eller adenylpyrofosfatasen (ATP-hydrolase) er enzymet som bryter ned ATP-molekyler til ADP og Pi (fritt fosfation). Denne nedbrytningsreaksjonen frigjør energi som brukes av andre kjemiske reaksjoner i cellen. ATPaser er klassen av membranbundne enzymer. De består av en annen klasse medlemmer som har unike funksjoner som Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Hydrogen Kalium-ATPase, F-ATPase og Calcium-ATPase. Disse enzymene er integrerte transmembranproteiner. De transmembrane ATPasene beveger oppløste stoffer over den biologiske membranen mot deres konsentrasjonsgradient, typisk ved å konsumere ATP-molekylene. Så hovedfunksjonene til ATPase-enzymfamiliemedlemmer er å flytte cellemetabolitter over den biologiske membranen og eksportere giftstoffer, avfall og de oppløste stoffene som kan hindre den normale cellefunksjonen.}

Et veldig viktig eksempel er natrium/kaliumveksler ATPase (Na⁺/K⁺-ATPase) som involverer vedlikehold av cellemembranen potensiell. Hydrogen/Kalium ATPase (H⁺/P⁺-ATPase) forsurer magen, som også er kjent som "gastrisk protonpumpe." Noen av ATPase-enzymene fungerer som kotransportører og pumper. Aktiv transport er bevegelsen av molekyler over en membran fra lavere konsentrasjonsområde til et høyere konsentrasjonsområde av molekyler mot en konsentrasjonsgradient. Sekundær aktiv transport involverer den elektrokjemiske gradienten. Kotransportørene brukes i den sekundære aktive transporten av molekyler. Na⁺/K^{+-ATPase er en velkjent samtransportør som forårsaker netto ladningsflyt.}

Forskjellen mellom ATPase og ATP-syntase

Figur 01: ATPase (natrium-kaliumpumpe)

ATPase-klassifisering

Det finnes forskjellige ATPaser. De er forskjellige i funksjon, struktur og ionene de transporterer. ATPaser er klassifisert som under,

F-ATPase – Det finnes i bakterielle plasmamembraner, mitokondrier og kloroplast. Den vannløselige delen av F_{1 seksjonen hydrolyserer ATP.}
V-ATPase – Den finnes i de eukaryote vakuolene. Den katalyserer ATP-hydrolysering i organeller som protonpumpe av lysosom for å transportere oppløste stoffer.
A-ATPase – Archaea har A-ATPase. De fungerer som F-ATPase.
P-ATPase – Det finnes i bakterier, sopp og eukaryote membraner og organeller. Den fungerer som ionetransportere over membranen.
E-ATPase – Et celleoverflateenzym involverer hydrolyse av NTPS inkludert ekstracellulær ATP.

Hva er ATP Synthase?

Dette er enzymet som lager ATP (energilagringsmolekyler). Den generelle reaksjonen som katalyserer ATP-syntese er som under, ADP + Pi + H⁺ (ut) ⇌ ATP + H₂0 + H⁺⁽ⁱ⁾

Nøkkelforskjellen mellom ATPase og ATP-syntase

Figur 02: ATP-syntase

Siden denne reaksjonen er energisk ugunstig (ATP fra ADP), skjer den i motsatt retning. Den har to hovedområder i enzymstrukturen. Denne har en roterende motorstruktur som tillater ATP-produksjon. De er F1 (brøk 1) region og F₀ (brøk null) region. På grunn av denne rotasjonsmekanismen (molekylær maskin) driver F₀ regionen rotasjonen til F₁regionen. F₀ regionen har C-ring og andre underenheter som a, b, d og F₆F₁ regionen har alfa-, beta-, gamma- og delta-underenheter. F₁ og F_{0 skaper sammen en vei for protonbevegelse over membranen. De produserer hovedsakelig flere ATP-molekyler i elektrontransportkjeden gjennom oksidativ fosforylering.}

Hva er likhetene mellom ATPase og ATP-syntase?

Begge regulerer antall ATP-molekyler i cellen.
Begge er enzymer med flere underenheter.
Begge kan regulere bevegelsen av molekyler over membranen.
Begge er enzymer med tung molekylvekt.
Begge er enzymer som er proteiner i naturen.

Hva er forskjellen mellom ATPase og ATP-syntase?

ATPase vs ATP Synthase
ATPase er enzymet som bryter ned ATP-molekyler.	ATP Syntase er enzymet som involverer ATP-produksjon.
Reaction
ATPase katalyserer den energisk gunstige reaksjonen (ATP til ADP).	ATP Syntase katalyserer den energetisk ugunstige reaksjonen (ADP til ATP).
Fri fosfation
ATPase genererer frie fosfationer.	ATP Syntase bruker frie fosfationer for å produsere ATP.
Motorrotormekanisme for ATP-sammenbrudd
ATPase viser ikke "motorrotormekanismen" for ATP-sammenbrudd.	ATP Synthase viser "motorrotormekanismen" for ATP-produksjon.
Reaksjonstype
ATPase er involvert i eksoterme reaksjoner.	ATP Syntase er involvert i endoterme reaksjoner.

Sammendrag – ATPase vs ATP Synthase

ATP-produksjon og hydrolyseprosesser finnes i nesten alle former for liv. I metabolismereaksjonene blir de enten konsumert eller regenerert. Når de er konsumert, frigjøres energi. ADP (adenosin difosfat) og AMP (adenosin monofosfat) produseres under nedbrytningen av ATP. Enzymet som katalyserer ATP-nedbrytningsreaksjonen er kjent som ATPase. I andre metabolske reaksjoner genereres ATP fra ADP og AMP. Enzymet som katalyserer ATP-produksjonsreaksjonene kalles en ATP-syntase. Dette er forskjellen mellom ATPase og ATP Synthase.

Last ned PDF-versjonen av ATPase vs ATP Synthase

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom ATPase og ATP Synthase