Diferența cheie – ATPază vs ATP sintază
Adenozin trifosfat (ATP) este o moleculă organică complexă care participă la reacțiile biologice. Este cunoscută ca „unitate moleculară a monedei” de transfer intracelular de energie. Se găsește în aproape toate formele de viață. În metabolism, ATP este fie consumat, fie generat. Când se consumă ATP, energia este eliberată prin conversia în ADP (adenozin difosfat) și, respectiv, AMP (adenozin monofosfat). Enzima care catalizează următoarea reacție este cunoscută sub denumirea de ATPază.
ATP → ADP + Pi + Energie este eliberat
În alte reacții metabolice care încorporează energie externă, ATP este generat din ADP și AMP. Enzima care catalizează reacția menționată mai jos se numește ATP sintază.
ADP + Pi → ATP + Energia este consumată
Deci, diferența cheie dintre ATPază și ATP Sintaza este că ATPaza este enzima care descompune moleculele de ATP, în timp ce ATP Sintaza implică producția de ATP.
Ce este ATPaza?
ATPaza sau adenilpirofosfataza (ATP hidrolaza) este enzima care descompune moleculele de ATP în ADP și Pi (ion fosfat liber). Această reacție de descompunere eliberează energie care este utilizată de alte reacții chimice din celulă. ATPazele sunt clasa de enzime legate de membrană. Acestea constau dintr-o clasă diferită de membri care posedă funcții unice, cum ar fi Na+/K+-ATPaza, Proton-ATPaza, V-ATPaza, Hidrogen potasiu-ATPază, F-ATPază și Calciu-ATPază. Aceste enzime sunt proteine transmembranare integrale. ATPazele transmembranare mută substanțele dizolvate prin membrana biologică împotriva gradientului lor de concentrație, în mod obișnuit prin consumul de molecule de ATP. Deci, principalele funcții ale membrilor familiei de enzime ATPază sunt mutarea metaboliților celulari prin membrana biologică și exportul de toxine, deșeuri și substanțe dizolvate care pot împiedica funcționarea normală a celulelor.
Un exemplu foarte important este schimbătorul de sodiu/potasiu ATPaza (Na+/K+-ATPaza) care implică menținerea membranei celulare potenţial. ATPaza de hidrogen/potasiu (H+/P+-ATPaza) acidifică stomacul, cunoscută și sub numele de „pompa de protoni gastrică”. Unele dintre enzimele ATPaza lucrează ca cotransportatori și pompe. Transportul activ este mișcarea moleculelor de-a lungul unei membrane de la o regiune de concentrație mai scăzută la o regiune de concentrație mai mare a moleculelor împotriva unui gradient de concentrație. Transportul activ secundar implică gradientul electrochimic. Cotransportatorii sunt utilizați în transportul activ secundar al moleculelor. Na+/K+-ATPaza este un cotransportator binecunoscut care provoacă fluxul net de încărcare.
Figura 01: ATPaza (pompa de sodiu-potasiu)
Clasificare ATPase
Există diferite ATPaze. Ele diferă prin funcție, structură și ionii pe care îi transportă. ATPazele sunt clasificate ca mai jos,
- F-ATPaza – Se găsește în membranele plasmatice bacteriene, mitocondrii și cloroplaste. Partea solubilă în apă a secțiunii F1hidrolizează ATP.
- V-ATPaza – Se găsește în vacuolele eucariote. Catalizează hidroliza ATP în organele precum pompa de protoni a lizozomului pentru a transporta substanțele dizolvate.
- A-ATPaza – Archaea are A-ATPaza. Ele funcționează ca F-ATPaza.
- P-ATPaza – Se găsește în bacterii, ciuperci și membrane și organite eucariote. Funcționează ca transportatori de ioni peste membrană.
- E-ATPaza – O enzimă de suprafață celulară implică hidroliza NTPS, inclusiv ATP extracelular.
Ce este sintaza ATP?
Aceasta este enzima care creează ATP (molecule de stocare a energiei). Reacția generală care catalizează sinteza ATP este ca mai jos, ADP + Pi + H+ (ieșit) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Figura 02: ATP sintetaza
Deoarece această reacție este nefavorabilă din punct de vedere energetic (ATP din ADP) are loc în sens invers. Are două regiuni majore în structura enzimei. Acesta are o structură motorică rotativă care permite producerea de ATP. Acestea sunt regiunea F1 (fracție 1) și regiunea F0 (fracție zero). Datorită acestui mecanism de rotație (mașină moleculară), regiunea F0 conduce rotația regiunii F1. F0 regiunea are C-ring și alte subunități precum a, b, d și F6Regiunea F1 are subunități alfa, beta, gamma și delta. F1 și F0 creează împreună o cale de mișcare a protonilor prin membrană. Ele produc în principal mai multe molecule de ATP în lanțul de transport de electroni prin fosforilare oxidativă.
Care sunt asemănările dintre ATPază și ATP sintaza?
- Ambele reglează numărul de molecule de ATP din celulă.
- Ambele sunt enzime cu mai multe subunități.
- Ambele pot regla mișcarea moleculelor de-a lungul membranei.
- Ambele sunt enzime cu greutate moleculară mare.
- Ambele sunt enzime care sunt de natură proteică.
Care este diferența dintre ATPază și ATP Sintaza?
ATPaza vs ATP sintază |
|
| ATPaza este enzima care descompune moleculele de ATP. | ATP sintaza este enzima care implică producerea de ATP. |
| Reacție | |
| ATPaza catalizează reacția favorabilă energetic (ATP la ADP). | ATP sintaza catalizează reacția nefavorabilă din punct de vedere energetic (ADP la ATP). |
| Ioni de fosfat liber | |
| ATPaza generează ion fosfat liber. | ATP Synthase consumă ion fosfat liber pentru a produce ATP. |
| Mecanismul rotorului motor al defectării ATP | |
| ATPase nu afișează „Mecanismul rotorului motor” al defecțiunii ATP. | ATP Synthase arată „mecanismul rotorului motor” al producției de ATP. |
| Tip de reacție | |
| ATPaza este implicată în reacții exoterme. | ATP sintaza este implicată în reacțiile endoterme. |
Rezumat – ATPaza vs ATP sintază
Procesele de producere și hidrolizare de ATP se găsesc în aproape toate formele de viață. În reacțiile de metabolism fie sunt consumate, fie regenerate. Când sunt consumate, se eliberează energie. ADP (adenozin difosfat) și AMP (adenozin monofosfat) sunt produse în timpul descompunerii ATP. Enzima care catalizează reacția de descompunere a ATP este cunoscută sub numele de ATPază. În alte reacții metabolice, ATP este generat din ADP și AMP. Enzima care catalizează reacțiile de producere a ATP se numește ATP sintază. Aceasta este diferența dintre ATPază și ATP Synthase.
Descărcați versiunea PDF a ATPase vs ATP Synthase
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre ATPase și ATP Synthase
