ความแตกต่างที่สำคัญ – ฟอสฟอรีเลชั่นระดับพื้นผิวเทียบกับฟอสฟอรีเลชั่นออกซิเดชัน
ฟอสฟอรีเลชั่นเป็นกระบวนการที่เพิ่มกลุ่มฟอสเฟตเข้าไปในโมเลกุลอินทรีย์โดยเอนไซม์เฉพาะ เป็นกลไกสำคัญที่เกิดขึ้นในเซลล์เพื่อถ่ายเทพลังงานหรือกักเก็บพลังงานในรูปของพันธะพลังงานสูงระหว่างกลุ่มฟอสเฟต เอทีพีเกิดขึ้นในเซลล์โดยฟอสโฟรีเลชัน สารประกอบที่ประกอบด้วยฟอสเฟตที่สำคัญอื่นๆ ก็ถูกสังเคราะห์โดยฟอสโฟรีเลชันเช่นกัน ฟอสโฟรีเลชั่นมีหลายประเภท ในหมู่พวกเขา phosphorylation ระดับพื้นผิวและ phosphorylation ออกซิเดชันเป็นเรื่องธรรมดาในเซลล์ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้นและฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันคือในระดับฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้น กลุ่มฟอสเฟตจากสารประกอบฟอสโฟรีเลตจะถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยัง ADP หรือ GDP เพื่อสร้าง ATP หรือ GTP โดยไม่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลอื่นในขณะที่ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน สารอาหารหรือสารเคมีให้ พลังงานเพื่อถ่ายโอนหมู่ฟอสเฟตไปยัง ADP และผลิต ATP พลังงานสูงด้วยความช่วยเหลือของอิเล็กตรอนหรือ H+ ระบบขนส่ง
ฟอสฟอรีเลชั่นระดับพื้นผิวคืออะไร
การถ่ายโอนโดยตรงของกลุ่มฟอสเฟตจากสารตั้งต้นไปยัง ADP สำหรับการก่อตัวของ ATP พลังงานสูงเรียกว่าฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้น ปฏิกิริยานี้ส่วนใหญ่กระตุ้นโดยเอนไซม์ไคเนส ผู้บริจาคกลุ่มฟอสเฟตบริจาคโดยตรงหรือโอนกลุ่มฟอสเฟตไปยัง ADP โดยไม่เกี่ยวข้องกับตัวกลางระหว่างผู้บริจาคและ ADP กลุ่มฟอสเฟตถูกถ่ายโอนจากโมเลกุลแรกและรับโดยโมเลกุลที่สองพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการแตกของกลุ่มฟอสเฟตจะใช้ในการสร้างฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP ในฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้น และเป็นที่รู้จักกันในชื่อปฏิกิริยาคัปปลิ้ง สามารถแสดงได้โดยสมการต่อไปนี้
ไกลโคไลซิสคือตัวอย่างทั่วไปที่สุดที่ ATP ถูกสังเคราะห์ผ่านฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้น เมื่อโมเลกุลของไพรูเวตฟอสโฟฟีนอล 2 โมเลกุลถูกแปลงเป็นโมเลกุลไพรูเวตสองโมเลกุลโดยเอ็นไซม์ไพรูเวตไคเนสภายใต้สภาวะแอโรบิกหรือไม่ใช้ออกซิเจน นอกจากนี้ ในระหว่างวงจร Krebs ATPs ถูกผลิตขึ้นโดยใช้ฟอสโฟรีเลชั่นระดับซับสเตรต
Oxidative Phosphorylation คืออะไร
ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันเป็นกระบวนการที่ฟอสโฟรีเลต ADP เพื่อสังเคราะห์ ATP โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปตามห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนในขั้นตอนสุดท้ายของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนใช้ตัวพาอิเล็กตรอน NADH และเอนไซม์ ATP synthase สำหรับการก่อตัวของ ATP พลังงานเกิดจากปฏิกิริยารีดอกซ์ (การไล่ระดับโปรตอน) และฟอสเฟตมาจากแอ่งของอนินทรีย์ฟอสเฟต ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันต้องการออกซิเจนระดับโมเลกุลเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย ดังนั้นการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นจึงเป็นไปได้ภายใต้สภาวะแอโรบิกเท่านั้นและเกิดขึ้นในเยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรีย ออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชั่นเป็นกระบวนการที่ให้จำนวน ATP ที่สูงขึ้นในสิ่งมีชีวิตแอโรบิก
รูปที่ 02: Oxidative Phosphorylation
ฟอสฟอรีเลชั่นระดับพื้นผิวและฟอสฟอรีเลชั่นออกซิเดชันต่างกันอย่างไร
ฟอสฟอรีเลชั่นระดับพื้นผิวเทียบกับฟอสฟอรีเลชั่นออกซิเดชัน |
|
| ฟอสโฟรีเลชั่นระดับพื้นผิวส่งกลุ่มฟอสเฟตโดยตรงจากสารตั้งต้น (สารประกอบฟอสโฟรีเลต) ไปยัง ADP เพื่อผลิต ATP | ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่นเป็นกระบวนการที่พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีของสารอาหารถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ ATP |
| พลังงานที่ใช้ | |
| พลังงานเกิดจากปฏิกิริยาคู่กันสำหรับกระบวนการนี้ | พลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนถูกใช้สำหรับกระบวนการนี้ |
| ศักยภาพรีดอกซ์ | |
| ความแตกต่างเล็กน้อยของศักยภาพรีดอกซ์ถูกสร้างขึ้นในฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้น | ศักยภาพรีดอกซ์ที่แตกต่างกันมากถูกสร้างขึ้นเพื่อเพิ่มพลังให้ฟอสโฟรีเลชั่นนี้ |
| เงื่อนไข | |
| สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ทั้งในสภาวะแอโรบิกและแอนแอโรบิก | สิ่งนี้เกิดขึ้นภายใต้สภาวะแอโรบิก |
| ออกซิไดซ์ของสารประกอบ | |
| สารตั้งต้นถูกออกซิไดซ์บางส่วน | ผู้บริจาคอิเล็กตรอนจะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ |
| สถานที่ | |
| ฟอสโฟรีเลชั่นระดับสารตั้งต้นเกิดขึ้นในไซโตซอลและไมโตคอนเดรีย | ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย |
| เกิดขึ้น | |
| นี้สามารถเห็นได้ในวัฏจักรไกลโคไลซิสและเครบส์ | สิ่งนี้เกิดขึ้นระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนเท่านั้น |
| เชื่อมโยงกับห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนและ ATP Synthase | |
| ฟอสโฟรีเลชั่นระดับพื้นผิวไม่สัมพันธ์กับห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนหรือ ATP synthase | สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนและ ATP synthase |
| การมีส่วนร่วมของ O2 และ NADH | |
| นี้ไม่ใช้ O2 หรือ NADH สำหรับการก่อตัวของ ATP | สิ่งนี้ใช้ O2 และ NADH ในการผลิต ATP |
สรุป – ระดับสารตั้งต้นฟอสฟอรีเลชั่น vs ออกซิเดทีฟฟอสฟอรีเลชั่น
ฟอสโฟรีเลชั่นระดับพื้นผิวเป็นกระบวนการที่แปลง ADP เป็น ATP โดยการถ่ายโอนโดยตรงของกลุ่มฟอสเฟตจากสารประกอบฟอสโฟรีเลตไปยัง ADPออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่นใช้การไล่ระดับโปรตอน (H+ ไล่ระดับความเข้มข้นของไอออน) ที่สร้างขึ้นในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนไปยัง ADP ฟอสโฟรีเลตเป็น ATP ในสิ่งมีชีวิตแอโรบิก ระดับฟอสโฟรีเลชันระดับพื้นผิวสามารถเห็นได้ในวัฏจักรไกลโคไลซิสและเครบส์ ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันสามารถเห็นได้ในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน นี่คือความแตกต่างระหว่างฟอสโฟรีเลชั่นระดับซับสเตรตและฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน