Տարբերությունը ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև

2024 Հեղինակ: Alex Aldridge | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 13:41

Հիմնական տարբերություն – ATPase ընդդեմ ATP Synthase

Ադենոզին տրիֆոսֆատը (ATP) բարդ օրգանական մոլեկուլ է, որը մասնակցում է կենսաբանական ռեակցիաներին: Այն հայտնի է որպես էներգիայի ներբջջային փոխանցման «արժույթի մոլեկուլային միավոր»: Այն հանդիպում է կյանքի գրեթե բոլոր ձևերում։ Նյութափոխանակության մեջ ATP կամ սպառվում է, կամ առաջանում: Երբ ATP սպառվում է, էներգիան ազատվում է համապատասխանաբար ADP (ադենոզին դիֆոսֆատ) և AMP (ադենոզին մոնոֆոսֆատ) փոխակերպմամբ: Հետևյալ ռեակցիան կատալիզացնող ֆերմենտը հայտնի է որպես ATPase:

ATP → ADP + Pi + Energy թողարկվել է

Այլ նյութափոխանակության ռեակցիաներում, որոնք ներառում են արտաքին էներգիա, ATP-ն առաջանում է ADP-ից և AMP-ից: Ֆերմենտը, որը կատալիզացնում է ստորև նշված ռեակցիան, կոչվում է ATP սինթազա:

ADP + Pi → ATP + էներգիան սպառվում է

Այսպիսով, ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ATPase-ն այն ֆերմենտն է, որը քայքայում է ATP մոլեկուլները, մինչդեռ ATP սինթազը մասնակցում է ATP-ի արտադրությանը:

Ի՞նչ է ATPase?

ATP-ազը կամ ադենիլպիրոֆոսֆատազը (ATP հիդրոլազա) այն ֆերմենտն է, որը քայքայում է ATP մոլեկուլները ADP-ի և Pi-ի (ազատ ֆոսֆատ իոն): Այս տարրալուծման ռեակցիան ազատում է էներգիան, որն օգտագործվում է բջջի այլ քիմիական ռեակցիաների ժամանակ: ATP-ազները թաղանթով կապված ֆերմենտների դաս են: Նրանք բաղկացած են անդամների տարբեր դասից, որոնք ունեն եզակի գործառույթներ, ինչպիսիք են Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Ջրածին Կալիում-ATPase, F-ATPase և Calcium-ATPase: Այս ֆերմենտները անբաժանելի տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են: Տրանսմեմբրանային ATP-ազաները լուծույթները տեղափոխում են կենսաբանական թաղանթով՝ հակառակ դրանց կոնցենտրացիայի գրադիենտի, սովորաբար սպառելով ATP մոլեկուլները: Այսպիսով, ATPase ֆերմենտի ընտանիքի անդամների հիմնական գործառույթներն են բջջային մետաբոլիտների տեղափոխումը կենսաբանական թաղանթով և արտահանելով տոքսիններ, թափոններ և լուծույթներ, որոնք կարող են խանգարել բջիջների բնականոն գործունեությանը:}

Շատ կարևոր օրինակ է նատրիումի/կալիումի փոխանակիչ ATPase-ը (Na⁺/K⁺-ATPase), որը ներառում է բջջային թաղանթի պահպանումը: ներուժ. Ջրածին/կալիումի ATPase-ը (H⁺/P⁺-ATPase) թթվայնացնում է ստամոքսը, որը նաև հայտնի է որպես «ստամոքսի պրոտոնային պոմպ»: ATPase ֆերմենտներից մի քանիսն աշխատում են որպես փոխադրողներ և պոմպեր: Ակտիվ փոխադրումը մեմբրանի վրայով մոլեկուլների շարժումն է ավելի ցածր կոնցենտրացիայի շրջանից դեպի մոլեկուլների ավելի բարձր կոնցենտրացիայի շրջան՝ ընդդեմ համակենտրոնացման գրադիենտի: Երկրորդային ակտիվ փոխադրումը ներառում է էլեկտրաքիմիական գրադիենտ: Համատրանսպորտերը օգտագործվում են մոլեկուլների երկրորդական ակտիվ փոխադրման համար: Na⁺/K^{+-ATPase-ը հայտնի փոխադրող է, որն առաջացնում է լիցքի զուտ հոսք:}

Նկար 01. ATPase (Նատրիում-կալիումի պոմպ)

ATPase դասակարգում

Կան տարբեր ATPases: Նրանք տարբերվում են իրենց գործառույթներով, կառուցվածքով և փոխադրվող իոններով: ATP-ազատները դասակարգվում են որպես ստորև՝

• F-ATPase – Այն հայտնաբերված է բակտերիաների պլազմային թաղանթներում, միտոքոնդրիումներում և քլորոպլաստում: F_{1հատվածի ջրում լուծվող մասը հիդրոլիզացնում է ATP:}
• V-ATPase – Այն հայտնաբերված է էուկարիոտիկ վակուոլներում: Այն կատալիզացնում է ATP-ի հիդրոլիզացումը օրգանելներում, ինչպիսին է լիզոսոմի պրոտոնային պոմպը՝ լուծված նյութեր տեղափոխելու համար:
• A-ATPase – Archaea-ն ունի A-ATPase: Նրանք գործում են F-ATPase-ի նման։
• P-ATPase – Այն հայտնաբերված է բակտերիաների, սնկերի և էուկարիոտների թաղանթներում և օրգանելներում: Այն գործում է որպես իոնային փոխադրիչներ մեմբրանի միջով:
• E-ATPase – Բջջի մակերեսի ֆերմենտը ներառում է NTPS-ի հիդրոլիզացում, ներառյալ արտաբջջային ATP:

Ի՞նչ է ATP Synthase?

Սա այն ֆերմենտն է, որը ստեղծում է ATP (էներգիայի պահպանման մոլեկուլներ): Ընդհանուր ռեակցիան, որը կատալիզացնում է ATP սինթեզը, հետևյալն է՝

ADP + Pi + H⁺ (դուրս) ⇌ ATP + H₂0 + H⁺⁽ⁱⁿ⁾

Նկար 02. ATP սինթազա

Քանի որ այս ռեակցիան էներգետիկ առումով անբարենպաստ է (ATP-ից ADP-ից), այն տեղի է ունենում հակառակ ուղղությամբ: Այն ունի ֆերմենտային կառուցվածքի երկու հիմնական շրջան: Սա ունի պտտվող շարժիչի կառուցվածք, որը թույլ է տալիս ATP արտադրել: Դրանք են՝ F1 (կոտորակ 1) և F₀ (կոտորակ 1) շրջան։ Այս պտտվող մեխանիզմի (մոլեկուլային մեքենայի) շնորհիվ F₀ տարածաշրջանը մղում է F₁տարածաշրջանի պտույտը: F₀ տարածաշրջանն ունի C-օղակ և այլ ենթամիավորներ, ինչպիսիք են a, b, d և F₆F₁ տարածաշրջանն ունի ալֆա, բետա, գամմա և դելտա ենթամիավորներ: F₁ և F_{0 միասին ստեղծում են թաղանթով պրոտոնների շարժման ուղի: Նրանք հիմնականում արտադրում են ավելի շատ ATP մոլեկուլներ էլեկտրոնների փոխադրման շղթայում օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման միջոցով:}

Որո՞նք են նմանությունները ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև:

• Երկուսն էլ կարգավորում են ATP մոլեկուլների քանակը բջջում։
• Երկուսն էլ բազմամիավոր ֆերմենտներ են:
• Երկուսն էլ կարող են կարգավորել մոլեկուլների շարժումը թաղանթով:
• Երկուսն էլ ծանր մոլեկուլային քաշի ֆերմենտներ են։
• Երկուսն էլ իրենց բնույթով սպիտակուցային ֆերմենտներ են:

Ո՞րն է տարբերությունը ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև:

ATPase ընդդեմ ATP Synthase
ATPase-ն այն ֆերմենտն է, որը քայքայում է ATP մոլեկուլները:	ATP սինթազը այն ֆերմենտն է, որը ներառում է ATP արտադրությունը:
Արձագանք
ATPase-ը կատալիզացնում է էներգետիկորեն բարենպաստ ռեակցիան (ATP-ից ADP):	ATP սինթազը կատալիզացնում է էներգետիկ անբարենպաստ ռեակցիան (ADP-ից ATP):
Անվճար ֆոսֆատ իոն
ATPase-ն առաջացնում է ազատ ֆոսֆատ իոն:	ATP սինթազը սպառում է ազատ ֆոսֆատ իոն՝ ATP արտադրելու համար:
ԱԹՊ-ի խզման շարժիչի ռոտորի մեխանիզմ
ATPase-ը ցույց չի տալիս ATP-ի քայքայման «Շարժիչի ռոտորի մեխանիզմը»:	ATP Synthase-ը ցույց է տալիս ATP-ի արտադրության «Շարժիչի ռոտորի մեխանիզմը»:
Արձագանքման տեսակ
ATPase-ն մասնակցում է էկզոթերմիկ ռեակցիաներին:	ATP սինթազը ներգրավված է էնդոթերմիկ ռեակցիաներում:

Ամփոփում – ATPase vs ATP Synthase

ATP-ի արտադրության և հիդրոլիզացման գործընթացները հանդիպում են կյանքի գրեթե բոլոր ձևերում: Նյութափոխանակության ռեակցիաներում դրանք կա՛մ սպառվում են, կա՛մ վերականգնվում։ Երբ դրանք սպառվում են, էներգիան ազատվում է: ADP (ադենոզին դիֆոսֆատ) և AMP (ադենոզին մոնոֆոսֆատ) արտադրվում են ATP-ի քայքայման ժամանակ։ ATP-ի քայքայման ռեակցիան կատալիզացնող ֆերմենտը հայտնի է որպես ATPase: Այլ նյութափոխանակության ռեակցիաներում ATP-ն առաջանում է ADP-ից և AMP-ից: ATP արտադրական ռեակցիաները կատալիզացնող ֆերմենտը կոչվում է ATP Synthase: Սա է տարբերությունը ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև:

Ներբեռնեք ATPase-ի PDF տարբերակը ընդդեմ ATP Synthase

Դուք կարող եք ներբեռնել այս հոդվածի PDF տարբերակը և օգտագործել այն անցանց նպատակներով՝ ըստ մեջբերումների: Խնդրում ենք ներբեռնել PDF տարբերակը այստեղ Տարբերությունը ATPase-ի և ATP Synthase-ի միջև