تفاوت بین ATPase و ATP Synthase

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت کلیدی – ATPase در مقابل ATP Synthase

آدنوزین تری فسفات (ATP) یک مولکول آلی پیچیده است که در واکنش های بیولوژیکی شرکت می کند. به عنوان "واحد پول مولکولی" انتقال انرژی درون سلولی شناخته می شود. تقریباً در تمام اشکال زندگی یافت می شود. در متابولیسم، ATP یا مصرف می شود یا تولید می شود. هنگامی که ATP مصرف می شود، انرژی با تبدیل به ADP (آدنوزین دی فسفات) و AMP (آدنوزین مونوفسفات) آزاد می شود. آنزیمی که واکنش زیر را کاتالیز می کند ATPase نامیده می شود.

ATP → ADP + Pi + Energy منتشر شد

در سایر واکنش های متابولیکی که انرژی خارجی را در خود جای می دهند، ATP از ADP و AMP تولید می شود. آنزیمی که واکنش زیر را کاتالیز می کند، ATP سنتاز نامیده می شود.

ADP + Pi → ATP + انرژی مصرف می شود

بنابراین، تفاوت کلیدی بین ATPase و ATP Synthase این است که ATPase آنزیمی است که مولکول های ATP را تجزیه می کند در حالی که ATP سنتاز در تولید ATP نقش دارد.

ATPase چیست؟

ATPase یا آدنیل پیروفسفاتاز (ATP هیدرولاز) آنزیمی است که مولکول های ATP را به ADP و Pi (یون فسفات آزاد) تجزیه می کند. این واکنش تجزیه انرژی آزاد می کند که توسط سایر واکنش های شیمیایی در سلول استفاده می شود. ATPازها دسته آنزیم های متصل به غشاء هستند. آنها از کلاس متفاوتی از اعضا تشکیل شده‌اند که دارای عملکردهای منحصربه‌فردی مانند Na⁺/K^{+-ATPase، Proton-ATPase، V-ATPase، هیدروژن پتاسیم-ATPase، F-ATPase و کلسیم-ATPase. این آنزیم ها پروتئین های غشایی جدایی ناپذیر هستند. ATPaseهای گذرنده، املاح را در طول غشای بیولوژیکی بر خلاف گرادیان غلظت آنها معمولاً با مصرف مولکول های ATP حرکت می دهند. بنابراین، وظایف اصلی اعضای خانواده آنزیم ATPase حرکت متابولیت های سلولی در غشای بیولوژیکی و صادرات سموم، مواد زائد و املاح است که می تواند مانع عملکرد طبیعی سلول شود.}

یک مثال بسیار مهم ATPase مبدل سدیم/پتاسیم (Na⁺/K⁺-ATPase) است که در حفظ غشای سلولی نقش دارد. پتانسیل. هیدروژن/پتاسیم ATPase (H⁺/P⁺-ATPase) معده را اسیدی می کند که به عنوان "پمپ پروتون معده" نیز شناخته می شود. برخی از آنزیم های ATPase به عنوان انتقال دهنده و پمپ کار می کنند. انتقال فعال حرکت مولکول ها در طول غشاء از ناحیه با غلظت کمتر به ناحیه با غلظت بالاتر مولکول ها در برابر گرادیان غلظت است. انتقال فعال ثانویه شامل گرادیان الکتروشیمیایی است. همزمان انتقال دهنده ها در حمل و نقل فعال ثانویه مولکول ها استفاده می شوند. Na⁺/K^{+-ATPase یک انتقال دهنده معروف است که باعث جریان خالص شارژ می شود.}

شکل 01: ATPase (پمپ سدیم-پتاسیم)

طبقه بندی ATPase

ATPase های مختلفی وجود دارد. آنها در عملکرد، ساختار و یون هایی که انتقال می دهند متفاوت هستند. ATPازها به عنوان زیر طبقه بندی می شوند،

F-ATPase – در غشاهای پلاسمایی باکتری ها، میتوکندری ها و کلروپلاست یافت می شود. بخش محلول در آب بخش F_{1ATP را هیدرولیز می کند.}
V-ATPase - در واکوئل های یوکاریوتی یافت می شود. این هیدرولیز ATP را در اندامک هایی مانند پمپ پروتون لیزوزوم برای انتقال املاح کاتالیز می کند.
A-ATPase – Archaea دارای A-ATPase است. آنها مانند F-ATPase عمل می کنند.
P-ATPase - در باکتری‌ها، قارچ‌ها و غشاهای یوکاریوتی و اندامک‌ها یافت می‌شود. این به عنوان ناقل یون در سراسر غشا عمل می کند.
E-ATPase - یک آنزیم سطح سلول شامل هیدرولیز NTPS از جمله ATP خارج سلولی است.

ATP Synthase چیست؟

این آنزیمی است که ATP (مولکول های ذخیره انرژی) را ایجاد می کند. واکنش کلی که سنتز ATP را کاتالیز می کند به شرح زیر است،

ADP + Pi + H⁺ (خارج) ⇌ ATP + H₂0 + H^+(در)

شکل 02: ATP سنتاز

از آنجایی که این واکنش از نظر انرژی نامطلوب است (ATP از ADP) در جهت معکوس انجام می شود. این دو ناحیه اصلی در ساختار آنزیم دارد. این دارای یک ساختار موتور چرخشی است که اجازه تولید ATP را می دهد. آنها منطقه F1 (کسر 1) و منطقه F₀ (کسر صفر) هستند. به دلیل این مکانیسم چرخشی (ماشین مولکولی) منطقه F₀ باعث چرخش ناحیه F₁ می شود. F₀ منطقه دارای حلقه C و زیر واحدهای دیگری مانند a، b، d و F₆ است.منطقه F₁ دارای زیر واحدهای آلفا، بتا، گاما و دلتا است. F₁ و F_{0 در مجموع مسیری را برای حرکت پروتون در سراسر غشا ایجاد می کنند. آنها عمدتاً مولکول های ATP بیشتری را در زنجیره انتقال الکترون از طریق فسفوریلاسیون اکسیداتیو تولید می کنند.}

شباهت‌های بین ATPase و ATP Synthase چیست؟

هر دو تعداد مولکول های ATP در سلول را تنظیم می کنند.
هر دو آنزیم زیر واحدی هستند.
هر دو می توانند حرکت مولکول ها را در سراسر غشاء تنظیم کنند.
هر دو آنزیم با وزن مولکولی سنگین هستند.
هر دو آنزیم های پروتئینی هستند.

تفاوت بین ATPase و ATP Synthase چیست؟

ATPase در مقابل ATP Synthase
ATPase آنزیمی است که مولکول های ATP را تجزیه می کند.	ATP Synthase آنزیمی است که شامل تولید ATP می شود.
واکنش
ATPase واکنش مثبت انرژی (ATP به ADP) را کاتالیز می کند.	ATP سنتاز واکنش انرژی نامطلوب (ADP به ATP) را کاتالیز می کند.
یون فسفات آزاد
ATPase یون فسفات آزاد تولید می کند.	ATP سنتاز یون فسفات آزاد را برای تولید ATP مصرف می کند.
مکانیسم روتور موتور خرابی ATP
ATPase "مکانیسم روتور موتور" خرابی ATP را نشان نمی دهد.	ATP Synthase "مکانیسم روتور موتور" تولید ATP را نشان می دهد.
نوع واکنش
ATPase در واکنش های گرمازا نقش دارد.	ATP سنتاز در واکنش های گرماگیر نقش دارد.

خلاصه - ATPase در مقابل ATP Synthase

فرآیندهای تولید و هیدرولیز ATP تقریباً در همه اشکال زندگی یافت می شود. در واکنش های متابولیسم یا مصرف می شوند یا بازسازی می شوند. هنگامی که آنها مصرف می شوند، انرژی آزاد می شود. ADP (آدنوزین دی فسفات) و AMP (آدنوزین مونوفسفات) در طی تجزیه ATP تولید می شوند. آنزیمی که واکنش تجزیه ATP را کاتالیز می کند ATPase نامیده می شود. در سایر واکنش های متابولیک، ATP از ADP و AMP تولید می شود. آنزیمی که واکنش های تولید ATP را کاتالیز می کند ATP Synthase نامیده می شود. این تفاوت بین ATPase و ATP Synthase است.

دانلود نسخه PDF ATPase vs ATP Synthase

می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین ATPase و ATP Synthase