Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ATPase και ATP Synthase

Η κύρια διαφορά μεταξύ ATPase και ATP συνθάσης είναι ότι η ATPase είναι το ένζυμο, το οποίο διασπά το ATP σε ADP και σε ελεύθερη ομάδα φωσφορικών. Αντίθετα, η συνθετάση ATP είναι το ένζυμο, το οποίο συνθέτει το ATP συνδυάζοντας το ADP και μια ελεύθερη ομάδα φωσφορικών. Επιπλέον, η ATPase καταλύει μια αντίδραση αποφωσφορυλίωσης, η οποία απελευθερώνει ενέργεια, αλλά η συνθάση ATP καταλύει μια αντίδραση φωσφορυλίωσης, η οποία αποθηκεύει ενέργεια. Επιπλέον, οι περισσότερες ΑΤΡάσες χρησιμεύουν ως διαμεμβρανικές πρωτεΐνες, οι οποίες μετακινούν μόρια κατά μήκος της μεμβράνης μέσω πρωτογενών ενεργών μηχανισμών μεταφοράς. Όμως, η συνθάση ATP βρίσκεται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων, εμπλέκοντας στην οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Συνοπτικά, η ATPase και η ATP συνθάση είναι δύο ένζυμα με αντίθετες λειτουργίες στο μεταβολισμό του ATP. Είναι σημαντικό ότι το ATP είναι το κύριο ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται 

1. Τι είναι η ATPase
     – Ορισμός, Εμφάνιση, Σημασία
2. Τι είναι το ATP Synthase
     – Ορισμός, Εμφάνιση, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ATPase και ATP Synthase
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ATPase και ATP Synthase
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι 

ATPase, ATP Synthase, Dephosphorylation, Oxidative phosphorylation, Primary Active transport

Τι είναι το ATPase 

Η ATPase είναι η κατηγορία των ενζύμων που είναι υπεύθυνα για την κατάλυση της αποφωσφορυλίωσης του ATP. Ως εκ τούτου, αποσυνθέτει το ATP σε ADP και ένα ελεύθερο φωσφορικό ιόν. Επιπλέον, αυτή η αντίδραση αποφωσφορυλίωσης του ATP απελευθερώνει ενέργεια, η οποία οδηγεί μια άλλη βιοχημική αντίδραση. Γενικά, τα περισσότερα από τα ένζυμα ATPase συνδέονται με ενσωματωμένες μεμβρανικές πρωτεΐνες, οι οποίες μετακινούν μόρια κατά μήκος της μεμβράνης. Ειδικά, οι πρωτεΐνες-φορείς συζευγμένες με ATPase υφίστανται πρωταρχική ενεργή μεταφορά.

Εικόνα 1:Na/KATPase

Επιπλέον, οι παραπάνω πρωτεΐνες-φορείς εισάγουν πολλούς σημαντικούς μεταβολίτες που είναι απαραίτητοι για τον μεταβολισμό των κυττάρων και εξάγουν απόβλητα, τοξίνες κ.λπ. από το κύτταρο. Για παράδειγμα, η Na/KATPase είναι μια πρωτεΐνη φορέας που είναι σημαντική για τη διατήρηση του δυναμικού της κυτταρικής μεμβράνης. Λειτουργικά, μεταφέρει τρία ιόντα νατρίου έξω από το κύτταρο ενώ μεταφέρει δύο ιόντα καλίου στο κύτταρο ανά υδρολυμένο μόριο ATP.

Τι είναι το ATP Synthase 

Το ATP είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του ATP, του βασικού μορίου αποθήκευσης ενέργειας του κυττάρου. Τυπικά, η χημική αντίδραση για τη σύνθεση του ΑΤΡ δίνεται παρακάτω.

ADP + P_i + 3H_έξω ⇌ ATP + H2O + 3H_σε

Επιπλέον, η σύνθεση ATP λαμβάνει χώρα στην κυτταρική αναπνοή μέσω μιας ηλεκτροχημικής βαθμίδας που δημιουργείται από πρωτόνια κατά μήκος της μιτοχονδριακής μεμβράνης σε μια διαδικασία που ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση. Επομένως, η συνθάση ATP εμφανίζεται κυρίως στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη. Εκτός από τη φωτοσύνθεση, η σύνθεση ATP λαμβάνει χώρα επίσης από μια βαθμίδα πρωτονίου που δημιουργείται κατά μήκος της μεμβράνης του θυλακοειδούς στην αντίδραση φωτός.

Εικόνα 2:ATP Synthase

Επιπλέον, η συνθάση ATP είναι μια F-ATPase, η οποία εμφανίζεται στα μιτοχόνδρια, στους χλωροπλάστες και στη βακτηριακή πλασματική μεμβράνη. Συνθέτουν ATP χρησιμοποιώντας μια βαθμίδα πρωτονίων στις αντίστοιχες βιολογικές μεμβράνες. Επίσης, οι F-ATPases περιέχουν δύο υπομονάδες. FO και F1, που διαθέτει μηχανισμό περιστροφής κινητήρα που επιτρέπει την παραγωγή ATP. Εκτός από αυτό, η F-ATPase είναι ένας τύπος περιστροφικής ATPase, η οποία είναι ένας από τους τέσσερις τύπους ATPases. Εδώ, οι άλλοι τρεις τύποι ΑΤΡασών είναι οι Ρ-ΑΤΡάσες, οι Ε-ΑΤΡασές και οι πρωτεΐνες ΑΑΑ.

Similarities Between ATPase and ATP Synthase 

• Η ATPase και η συνθάση ATP είναι δύο ένζυμα, που συμμετέχουν στο μεταβολισμό του ATP, του κύριου ενεργειακού νομίσματος του κυττάρου.
• Ως εκ τούτου, είναι υπεύθυνοι για τον μετασχηματισμό της κινητής τηλεφωνίας ενέργειας μεταξύ των διαφορετικών βιοχημικών διεργασιών του κυττάρου.
• Εξάλλου, και τα δύο ένζυμα είναι ενσωματωμένες πρωτεΐνες μεμβράνης αγκυρωμένα μέσα σε βιολογικές μεμβράνες.

Διαφορά μεταξύ ATPase και ATP Synthase 

Ορισμός 

Η ΑΤΡάση αναφέρεται σε μια κατηγορία ενζύμων, τα οποία καταλύουν την αποσύνθεση του ATP σε ADP και σε ένα ελεύθερο φωσφορικό ιόν. Αντίθετα, η συνθάση ATP αναφέρεται στο ένζυμο, το οποίο συνθέτει το μόριο αποθήκευσης ενέργειας, το ATP.

Πληκτρολογήστε 

Οι τέσσερις τύποι ATPases είναι οι περιστροφικές ATPases, P-ATPases, E-ATPases και AAA πρωτεΐνες. Εν τω μεταξύ, η σύνθεση ATP είναι μια F-ATPase, η οποία είναι ένας τύπος περιστροφικών ATPases.

Συνάρτηση 

Η ATPάση διασπά το ATP σε ADP και μια φωσφορική ομάδα, αλλά η συνθετάση ATP συνθέτει ATP.

Τύπος αντίδρασης 

Η ΑΤΡάση υφίσταται αποφωσφορυλίωση, αλλά αντίθετα, η συνθάση ΑΤΡ υφίσταται φωσφορυλίωση.

Εμφάνιση 

Η ΑΤΡάση εμφανίζεται σε συνδυασμό με πρωτεΐνες-φορείς αγκυρωμένες στις βιολογικές μεμβράνες. Όμως, η συνθάση ATP βρίσκεται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων.

Ρόλος 

Η ΑΤΡάση συμμετέχει στην κύρια ενεργή μεταφορά μορίων, αλλά η συνθάση της ΑΤΡ υφίσταται οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Μεταβολισμός ενέργειας 

Η ATPάση απελευθερώνει ενέργεια από το ATP, ενώ η συνθάση ATP αποθηκεύει ενέργεια στο ATP.

Συμπέρασμα 

Συνοπτικά, η ATPase είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αποφωσφορυλίωση του ATP σε ADP και σε μια φωσφορική ομάδα. Επομένως, απελευθερώνει ενέργεια που αποθηκεύεται στο ATP. Επίσης, η ΑΤΡάση εμφανίζεται σε συνδυασμό με πρωτεΐνες φορείς, οι οποίες υφίστανται πρωταρχική ενεργή μεταφορά μορίων. Αντίθετα, η συνθάση ATP είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του ATP μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Ως εκ τούτου, εμφανίζεται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων. Επίσης, αποθηκεύει την ηλεκτροχημική ενέργεια της βαθμίδας πρωτονίων σε ATP. Σε αυτό το πλαίσιο, η κύρια διαφορά μεταξύ ATPase και ATP συνθάσης είναι ο ρόλος του ενζύμου.

Αναφορές:

1. "ATPase." Wikipedia, Ίδρυμα Wikimedia, 29 Φεβρουαρίου 2020, Διαθέσιμο εδώ.
2. "ATP Synthase." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 29 Φεβρουαρίου 2020, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1 «Σχέδιο αντλία νατρίου-καλίου-en» Της LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Δική δουλειά. (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia   
2. "ATP-Synthase" By Mitochondrial (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia