Klíčový rozdíl – ATPáza vs ATP syntáza
Adenosintrifosfát (ATP) je komplexní organická molekula, která se účastní biologických reakcí. Je známá jako „molekulární jednotka měny“intracelulárního přenosu energie. Nachází se téměř ve všech formách života. V metabolismu se ATP buď spotřebovává, nebo vytváří. Při spotřebě ATP se energie uvolňuje přeměnou na ADP (adenosindifosfát) a AMP (adenosinmonofosfát). Enzym, který katalyzuje následující reakci, je známý jako ATPáza.
ATP → ADP + Pi + Energie je uvolněna
Při jiných metabolických reakcích, které zahrnují vnější energii, je ATP generován z ADP a AMP. Enzym, který katalyzuje níže uvedenou reakci, se nazývá ATP syntáza.
ADP + Pi → ATP + Energie je spotřebována
Klíčový rozdíl mezi ATPázou a ATPsyntázou je tedy v tom, že ATPáza je enzym, který štěpí molekuly ATP, zatímco ATP syntáza se podílí na produkci ATP.
Co je ATPase?
ATPáza nebo adenylpyrofosfatáza (ATP hydroláza) je enzym, který rozkládá molekuly ATP na ADP a Pi (volný fosfátový iont). Tato rozkladná reakce uvolňuje energii, kterou využívají jiné chemické reakce v buňce. ATPázy jsou třídou enzymů vázaných na membránu. Skládají se z jiné třídy členů, které mají jedinečné funkce, jako je Na+/K+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Vodík-draslík-ATPáza, F-ATPáza a vápenatá-ATPáza. Tyto enzymy jsou integrálními transmembránovými proteiny. Transmembránové ATPázy pohybují soluty přes biologickou membránu proti jejich koncentračnímu gradientu, typicky spotřebováváním molekul ATP. Hlavní funkce členů rodiny enzymů ATPázy jsou tedy přesun buněčných metabolitů přes biologickou membránu a export toxinů, odpadu a rozpuštěných látek, které mohou bránit normální funkci buněk.
Velmi důležitým příkladem je sodík/draslík výměník ATPáza (Na+/K+-ATPáza), který se podílí na udržování buněčné membrány potenciál. Vodíková/draselná ATPáza (H+/P+-ATPáza) okyseluje žaludek, což je také známé jako „žaludeční protonová pumpa“. Některé z enzymů ATPázy fungují jako kotransportéry a pumpy. Aktivní transport je pohyb molekul přes membránu z oblasti s nižší koncentrací do oblasti s vyšší koncentrací molekul proti koncentračnímu gradientu. Sekundární aktivní transport zahrnuje elektrochemický gradient. Kotransportéry se používají při sekundárním aktivním transportu molekul. Na+/K+-ATPase je dobře známý kotransportér, který způsobuje čistý tok náboje.
Obrázek 01: ATPáza (sodno-draslíková pumpa)
Klasifikace ATPase
Existují různé ATPázy. Liší se funkcí, strukturou a ionty, které transportují. ATPázy jsou klasifikovány jako níže,
- F-ATPáza – Nachází se v bakteriálních plazmatických membránách, mitochondriích a chloroplastech. Ve vodě rozpustná část F1 sekce hydrolyzuje ATP.
- V-ATPáza – Nachází se v eukaryotických vakuolách. Katalyzuje hydrolýzu ATP v organelách, jako je protonová pumpa lysozomu, k transportu rozpuštěných látek.
- A-ATPase – Archaea má A-ATPase. Fungují jako F-ATPase.
- P-ATPáza – Nachází se v bakteriích, houbách a eukaryotických membránách a organelách. Funguje jako přenašeče iontů přes membránu.
- E-ATPáza – enzym na povrchu buněk zahrnuje hydrolýzu NTPS včetně extracelulárního ATP.
Co je ATP syntáza?
Toto je enzym, který vytváří ATP (molekulární zásobu energie). Celková reakce, která katalyzuje syntézu ATP, je následující, ADP + Pi + H+ (out) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Obrázek 02: ATP syntáza
Jelikož je tato reakce energeticky nepříznivá (ATP od ADP), probíhá v opačném směru. Má dvě hlavní oblasti ve struktuře enzymu. To má rotační strukturu motoru umožňující produkci ATP. Jsou to oblast F1 (zlomek 1) a oblast F0 (nulový zlomek). Díky tomuto rotačnímu mechanismu (molekulárnímu stroji) oblast F0 pohání rotaci oblasti F1. F0 region má C-kruh a další podjednotky jako a, b, d a F6Oblast F1 má podjednotky alfa, beta, gama a delta. F1 a F0 společně vytvářejí dráhu pro pohyb protonů přes membránu. Produkují hlavně více molekul ATP v elektronovém transportním řetězci prostřednictvím oxidativní fosforylace.
Jaké jsou podobnosti mezi ATPázou a ATP syntázou?
- Oba regulují počet molekul ATP v buňce.
- Oba jsou enzymy s více podjednotkami.
- Oba mohou regulovat pohyb molekul přes membránu.
- Oba jsou enzymy s vysokou molekulovou hmotností.
- Oba jsou enzymy, které jsou svou povahou bílkovinné.
Jaký je rozdíl mezi ATPázou a ATP syntázou?
ATPáza vs ATP syntáza |
|
| ATPáza je enzym, který štěpí molekuly ATP. | ATP syntáza je enzym, který zahrnuje produkci ATP. |
| Reakce | |
| ATPáza katalyzuje energeticky příznivou reakci (ATP na ADP). | ATP syntáza katalyzuje energeticky nepříznivou reakci (ADP na ATP). |
| Volný fosfátový ion | |
| ATPáza generuje volné fosfátové ionty. | ATP syntáza spotřebovává volné fosfátové ionty k produkci ATP. |
| Mechanismus motoru rotoru poruchy ATP | |
| ATPase neukazuje „mechanismus rotoru motoru“poruchy ATP. | ATP Synthase ukazuje „mechanismus rotoru motoru“výroby ATP. |
| Typ reakce | |
| ATPáza se účastní exotermických reakcí. | ATP syntáza se účastní endotermických reakcí. |
Shrnutí – ATPáza vs ATP syntáza
Produkce ATP a hydrolyzační procesy se vyskytují téměř ve všech formách života. Při metabolických reakcích se buď spotřebovávají, nebo regenerují. Při jejich spotřebě se uvolňuje energie. ADP (adenosin difosfát) a AMP (adenosin monofosfát) jsou produkovány během rozkladu ATP. Enzym katalyzující reakci rozkladu ATP je známý jako ATPáza. V jiných metabolických reakcích je ATP generován z ADP a AMP. Enzym, který katalyzuje reakce produkce ATP, se nazývá ATP syntáza. Toto je rozdíl mezi ATPázou a ATP Syntázou.
Stáhněte si PDF verzi ATPase vs ATP Synthase
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si prosím PDF verzi zde Rozdíl mezi ATPázou a ATP syntázou
