Негизги айырма – субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу менен кычкылдануу фосфорлануусу
Фосфорлануу – бул фосфат тобун белгилүү ферменттер аркылуу органикалык молекулага кошуу процесси. Бул фосфат топторунун ортосундагы жогорку энергетикалык байланыштар түрүндө энергияны өткөрүү же энергияны сактоо үчүн клеткада пайда болгон маанилүү бир механизм. АТФ клеткаларда фосфорлануу жолу менен пайда болот. Фосфат камтыган башка маанилүү бирикмелер да фосфорлануу жолу менен синтезделет. Фосфорлануунун ар кандай түрлөрү бар. Алардын арасында субстраттык деңгээлдеги фосфорлануу жана кычкылдануу фосфорлануусу клеткаларда кеңири таралган. Субстрат деңгээлиндеги фосфорлануунун жана кычкылдануучу фосфорлануунун ортосундагы негизги айырма, субстрат деңгээлиндеги фосфорлоодо фосфорлануучу кошулмадан бир фосфат тобу ADP же ИДПга түздөн-түз которулуп, башка молекулаларды катыштырбастан ATP же GTP түзүлөт, ал эми кычкылдануу фосфорланууда азыктандыруучу заттарды же химиялык заттарды камсыз кылат. электрон же H+ транспорттук системанын жардамы менен фосфат тобун ADPге өткөрүү жана жогорку энергиялуу ATP өндүрүү үчүн энергия.
Субстраттык деңгээлдеги фосфорлануу деген эмне?
Жогорку энергиялуу АТФти пайда кылуу үчүн субстраттан ADPге фосфат тобун түз өткөрүп берүү субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу деп аталат. Бул реакция көбүнчө киназа ферменттери тарабынан катализделет. Фосфаттык топтун донору донор менен ADP ортосундагы ортомчуну катыштырбастан ADPге фосфат тобун түз берет же өткөрүп берет. Фосфат тобу биринчи молекуладан которулуп, экинчи молекула тарабынан кабыл алынат. Фосфаттык топтун үзүлүшү учурунда бөлүнүп чыккан энергия субстрат деңгээлиндеги фосфорланууда ADP фосфорлануусуна жумшалат жана ал реакциялык кошулуу деп аталат. Аны төмөнкү теңдеме менен көрсөтсө болот.
Гликолиз эки фосфоенол пируваттын молекуласы аэробдук же анаэробдук шарттарда пируваткиназа ферменти тарабынан эки пируват молекуласына айландырылганда АТФ субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу жолу менен синтезделет. Мындан тышкары, Кребс циклинин учурунда АТФ субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу аркылуу өндүрүлөт.
Кисденүүчү фосфорлануу деген эмне?
Оксидациялык фосфорлануу – аэробдук дем алуунун акыркы этабында электрондорду электрондорду ташуу чынжырчасы боюнча өткөрүү аркылуу АТФ синтездөө үчүн ADPди фосфорлоочу процесс. Бул ATP түзүү үчүн NADH электрон алып жүрүүчүлөрдү жана ATP синтаза ферментин колдонот. Энергия редокс реакцияларынан (протондук градиент) өндүрүлөт, ал эми фосфаттар органикалык эмес фосфаттардын бассейнинен келип чыгат. кычкылдануу phosphorylation акыркы электрон кабылдоочу катары молекулярдык кычкылтек керек. Демек, кычкылдануу фосфорлануу аэробдук шарттарда гана ишке ашат жана ал митохондриянын ички кабыкчасында болот. Кычкылдануучу фосфорлануу – аэробдук организмдерде АТФтин көбүрөөк санын берүүчү процесс.
02-сүрөт: кычкылдануучу фосфорлануу
Субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу менен кычкылдануучу фосфорлануунун ортосунда кандай айырма бар?
Субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу жана кычкылдануу фосфорлануусу |
|
| Субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу ATP өндүрүү үчүн субстраттан (фосфорланган кошулма) фосфат тобун түздөн-түз ADPге өткөрөт. | Оксидациялык фосфорлануу – бул аш болумдуу заттардын химиялык кычкылдануусунан бөлүнүп чыккан энергия АТФ синтези үчүн колдонулуучу процесс. |
| Колдонулган энергия | |
| Энергия бул процесс үчүн кошулган реакциядан пайда болот. | Электронду ташуу чынжырынын реакциясынан пайда болгон энергия бул процесс үчүн колдонулат. |
| Редокс потенциалы | |
| Субстрат деңгээлиндеги фосфорланууда редокс потенциалынын кичине айырмасы пайда болот. | Бул фосфорланууну кубаттоо үчүн редокс потенциалындагы чоң айырма пайда болот. |
| Шарттар | |
| Бул аэробдук жана анаэробдук шарттарда пайда болот. | Бул аэробдук шарттарда болот. |
| Бирикмелердин кычкылданышы | |
| Субстраттар жарым-жартылай кычкылданган. | Электрондук донорлор толугу менен кычкылданат. |
| Жайгашкан жерлер | |
| Субстраттык деңгээлдеги фосфорлануу цитозолдо жана митохондрияда жүрөт | Оксидациялык фосфорлануу митохондрияда болот. |
| Учурлук | |
| Муну гликолиз жана Кребс циклинде көрүүгө болот. | Бул электрондорду ташуу чынжырында гана болот. |
| Электрондук транспорттук чынжыр жана ATP синтазасы менен байланыш | |
| Субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу электрондорду ташуу чынжырына же ATP синтазасына байланыштуу эмес | Бул электрон ташуу чынжырына жана ATP синтазасына байланыштуу. |
| O2 жана NADH катышуусу | |
| Бул ATP түзүү үчүн O2 же NADH колдонбойт. | Бул ATP өндүрүү үчүн O2 жана NADH колдонот. |
Кыскача маалымат – субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу жана кычкылдануу фосфорлануусу
Субстраттык деңгээлдеги фосфорлануу – фосфаттык топту фосфорланган кошулмадан ADPге түз өткөрүү аркылуу ADPди АТФке айландыруучу процесс. Аэробдук организмдерде ADPди АТФке фосфорлаштыруу үчүн оксиддик фосфорланууда электрон ташуу чынжырында пайда болгон протондук градиент (H+ ион концентрациясынын градиенти) колдонулат. Субстраттык деңгээлдеги фосфорланууну гликолизде жана Кребс циклинде көрүүгө болот. Кычкылдануучу фосфорланууну электрондорду ташуу чынжырында көрүүгө болот. Бул субстрат деңгээлиндеги фосфорлануу менен кычкылдануу фосфорлануусунун ортосундагы айырма.
