ความแตกต่างระหว่าง ATPase และ ATP Synthase

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – ATPase กับ ATP Synthase

อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทางชีววิทยา เป็นที่รู้จักกันในนาม "หน่วยโมเลกุลของสกุลเงิน" ของการถ่ายโอนพลังงานภายในเซลล์ พบได้ในเกือบทุกรูปแบบชีวิต ในการเผาผลาญ ATP ถูกบริโภคหรือสร้างขึ้น เมื่อมีการใช้ ATP พลังงานจะถูกปลดปล่อยโดยการแปลงเป็น ADP (adenosine diphosphate) และ AMP (adenosine monophosphate) ตามลำดับ เอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาต่อไปนี้เรียกว่า ATPase

ATP → ADP + Pi + พลังงานออก

ในปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมอื่นๆ ที่รวมพลังงานจากภายนอก ATP ถูกสร้างขึ้นจาก ADP และ AMP เอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาด้านล่างเรียกว่า ATP Synthase

ADP + Pi → ATP + ใช้พลังงาน

ดังนั้น ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง ATPase และ ATP Synthase คือ ATPase คือเอนไซม์ที่สลายโมเลกุล ATP ในขณะที่ ATP Synthase เกี่ยวข้องกับการผลิต ATP

ATPase คืออะไร

ATPase หรือ adenylpyrophosphatase (ATP hydrolase) เป็นเอนไซม์ที่ย่อยสลายโมเลกุล ATP ให้เป็น ADP และ Pi (ไอออนฟอสเฟตอิสระ) ปฏิกิริยาการสลายตัวนี้จะปล่อยพลังงานซึ่งใช้โดยปฏิกิริยาเคมีอื่นๆ ในเซลล์ ATPases เป็นคลาสของเอนไซม์ที่จับกับเมมเบรน ประกอบด้วยสมาชิกระดับต่างๆ ที่มีฟังก์ชันเฉพาะ เช่น Na⁺/K^{+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, ไฮโดรเจนโพแทสเซียม–ATPase, F-ATPase และแคลเซียม-ATPase เอนไซม์เหล่านี้เป็นโปรตีนเมมเบรนที่สำคัญ ATPase ของทรานส์เมมเบรนจะเคลื่อนตัวถูกละลายข้ามเยื่อหุ้มชีวภาพโดยเทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้นของพวกมันโดยปกติโดยการบริโภคโมเลกุล ATP ดังนั้น หน้าที่หลักของสมาชิกในตระกูลเอนไซม์ ATPase คือการเคลื่อนย้ายเมแทบอไลต์ของเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มชีวภาพและส่งออกสารพิษ ของเสีย และตัวถูกละลายที่ขัดขวางการทำงานของเซลล์ตามปกติ}

ตัวอย่างที่สำคัญมากคือ ATPase ตัวแลกเปลี่ยนโซเดียม/โพแทสเซียม (Na⁺/K^{+-ATPase) ที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาเยื่อหุ้มเซลล์ ศักยภาพ. ไฮโดรเจน/โพแทสเซียม ATPase (H}+^{/P+-ATPase) ทำให้กระเพาะอาหารเป็นกรดหรือที่เรียกว่า "เครื่องสูบโปรตอนในกระเพาะอาหาร" เอนไซม์ ATPase บางตัวทำงานเป็นตัวขนส่งร่วมและปั๊ม การขนส่งแบบแอคทีฟคือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลข้ามเมมเบรนจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงกว่าของโมเลกุลเทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้น การขนส่งที่ใช้งานทุติยภูมิเกี่ยวข้องกับการไล่ระดับเคมีไฟฟ้า cotransporters ใช้ในการขนส่งโมเลกุลที่ใช้งานรอง Na}+^/K+^{-ATPase เป็นผู้ขนส่งร่วมที่รู้จักกันดีซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายสุทธิ}

รูปที่ 01: ATPase (ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม)

การจำแนก ATPase

มี ATPase ที่แตกต่างกัน ต่างกันในด้านการทำงาน โครงสร้าง และไอออนที่ขนส่ง ATPases ถูกจัดประเภทเป็นร้อง

• F-ATPase – พบในเยื่อหุ้มพลาสมาของแบคทีเรีย ไมโทคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์ ส่วนที่ละลายน้ำได้ของ F_{1 ส่วนไฮโดรไลซ์ ATP}
• V-ATPase – พบในยูคาริโอตแวคิวโอล มันเร่งปฏิกิริยาการไฮโดรไลซ์ ATP ในออร์แกเนลล์ เช่น โปรตอนปั๊มของไลโซโซมเพื่อขนส่งตัวละลาย
• A-ATPase – อาร์เคียมี A-ATPase พวกมันทำงานเหมือน F-ATPase
• P-ATPase – พบในแบคทีเรีย เชื้อรา และเยื่อยูคาริโอตและออร์แกเนลล์ มันทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งไอออนผ่านเมมเบรน
• E-ATPase – เอนไซม์ที่ผิวเซลล์เกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซ์ NTPS รวมถึง ATP นอกเซลล์

ATP Synthase คืออะไร

นี่คือเอ็นไซม์ที่สร้าง ATP (โมเลกุลเก็บพลังงาน) ปฏิกิริยาโดยรวมที่เร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์ ATP เป็นดังร้อง

ADP + Pi + H⁺ (ออก) ⇌ ATP + H₂0 + H^{+(นิ้ว)}

รูปที่ 02: ATP synthase

เนื่องจากปฏิกิริยานี้ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง (ATP จาก ADP) จึงเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม มันมีสองส่วนหลักในโครงสร้างเอนไซม์ มีโครงสร้างมอเตอร์แบบหมุนทำให้สามารถผลิตเอทีพีได้ คือภูมิภาค F1 (เศษส่วน 1) และภูมิภาค F₀ (เศษส่วนศูนย์) เนื่องจากกลไกการหมุนนี้ (เครื่องจักรระดับโมเลกุล) F₀ region ทำให้เกิดการหมุนของ F₁region F₀ region มี C-ring และยูนิตย่อยอื่นๆ เช่น a, b, d และ F₆F₁ ภูมิภาคมีหน่วยย่อยอัลฟ่า เบต้า แกมมาและเดลต้า F₁ และ F_{0 ร่วมกันสร้างเส้นทางสำหรับการเคลื่อนที่ของโปรตอนข้ามเมมเบรน พวกมันส่วนใหญ่ผลิตโมเลกุล ATP มากขึ้นในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนผ่านฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน}

ความคล้ายคลึงกันระหว่าง ATPase และ ATP Synthase คืออะไร

• ทั้งสองควบคุมจำนวนโมเลกุล ATP ในเซลล์
• ทั้งสองเป็นเอนไซม์หลายหน่วยย่อย
• ทั้งสองสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของโมเลกุลข้ามเมมเบรนได้
• ทั้งสองเป็นเอนไซม์น้ำหนักโมเลกุลหนัก
• ทั้งสองเป็นเอนไซม์ที่มีโปรตีนในธรรมชาติ

ความแตกต่างระหว่าง ATPase และ ATP Synthase คืออะไร

ATPase กับ ATP Synthase
ATPase คือเอนไซม์ที่สลายโมเลกุล ATP	ATP Synthase เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ATP
ปฏิกิริยา
ATPase กระตุ้นปฏิกิริยาตอบสนองอย่างกระตือรือร้น (ATP ถึง ADP)	ATP Synthase เร่งปฏิกิริยาที่ไม่เอื้ออำนวย (ADP ถึง ATP)
ฟรีฟอสเฟตไอออน
ATPase สร้างฟอสเฟตไอออนฟรี	ATP Synthase ใช้ฟอสเฟตไอออนฟรีเพื่อผลิต ATP
กลไกโรเตอร์ของมอเตอร์สลาย ATP
ATPase ไม่แสดง “กลไกโรเตอร์ของมอเตอร์” ของการสลาย ATP	ATP Synthase แสดง “กลไกโรเตอร์ของมอเตอร์” ของการผลิต ATP
ประเภทปฏิกิริยา
ATPase เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาคายความร้อน	ATP Synthase เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาดูดความร้อน

สรุป – ATPase กับ ATP Synthase

ATP กระบวนการผลิตและไฮโดรไลซ์พบได้ในเกือบทุกรูปแบบของชีวิต ในปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมไม่ว่าจะบริโภคหรือสร้างใหม่ เมื่อบริโภคหมดพลังงานจะถูกปล่อยออกมา ADP (adenosine diphosphate) และ AMP (adenosine monophosphate) ถูกผลิตขึ้นในระหว่างการสลาย ATP เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการสลาย ATP เรียกว่า ATPase ในปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมอื่นๆ ATP จะถูกสร้างขึ้นจาก ADP และ AMP เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการผลิต ATP เรียกว่า ATP Synthase นี่คือข้อแตกต่างระหว่าง ATPase และ ATP Synthase

ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของ ATPase กับ ATP Synthase

คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ ความแตกต่างระหว่าง ATPase และ ATP Synthase