Diferença entre a fosforilação do nível do substrato e a fosforilação oxidativa
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Diferença chave - Fosforilação em nível de substrato versus fosforilação oxidativa
A fosforilação é um processo que adiciona um grupo fosfato a uma molécula orgânica por enzimas específicas. É um mecanismo importante que ocorre na célula para transferir energia ou armazenar energia na forma de ligações de alta energia entre os grupos fosfato. O ATP é formado nas células por fosforilação. Outros compostos importantes contendo fosfato também são sintetizados por fosforilação. Existem diferentes tipos de fosforilação. Entre eles, a fosforilação no nível do substrato e a fosforilação oxidativa são comuns nas células. A principal diferença entre a fosforilação no nível do substrato e a fosforilação oxidativa é que Na fosforilação ao nível do substrato, um grupo fosfato de um composto fosforilado é diretamente transferido para ADP ou PIB para formar ATP ou GTP sem envolver outras moléculas enquanto Na fosforilação oxidativa, nutrientes ou produtos químicos fornecem energia para transferir um grupo fosfato para o ADP e produzir ATP de alta energia com a ajuda de elétrons ou H+ sistema de transporte.
CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é a fosforilação no nível do substrato
3. O que é fosforilação oxidativa
4. Comparação Lado a Lado - Fosforilação no Nível do Substrato vs Fosforilação Oxidativa
5. Resumo
O que é a fosforilação no nível do substrato?
A transferência direta de um grupo fosfato de um substrato para o ADP para a formação de ATP de alta energia é conhecida como fosforilação no nível do substrato. Esta reação é principalmente catalisada pela enzima cinases. O doador do grupo fosfato doa ou transfere diretamente um grupo fosfato para o ADP sem o envolvimento de um intermediário entre o doador e o ADP. O grupo fosfato é transferido da primeira molécula e recebido pela segunda molécula. A energia liberada durante a quebra do grupo fosfato é usada para a fosforilação do ADP na fosforilação no nível do substrato e é conhecida como acoplamento de reação. Pode ser mostrado pela seguinte equação.
A glicólise é o exemplo mais comum em que o ATP é sintetizado via fosforilação no nível do substrato quando duas moléculas de piruvato de fosfoenol são convertidas em duas moléculas de piruvato pela enzima piruvato-cinase sob condições aeróbias ou anaeróbicas. Além disso, durante o ciclo de Krebs, os ATPs são produzidos via fosforilação no nível do substrato.
O que é fosforilação oxidativa?
A fosforilação oxidativa é um processo que fosforila o ADP para sintetizar o ATP transferindo elétrons ao longo da cadeia de transporte de elétrons no estágio final da respiração aeróbica. Ele usa portadores de elétrons NADH e enzima ATP sintase para a formação de ATP. A energia é produzida a partir das reações redox (gradiente de prótons) e os fosfatos provêm da reserva de fosfatos inorgânicos. A fosforilação oxidativa precisa de oxigênio molecular como o aceitador final de elétrons. Portanto, a fosforilação oxidativa é viável apenas sob condições aeróbicas e ocorre na membrana interna das mitocôndrias. A fosforilação oxidativa é um processo que produz um maior número de ATP nos organismos aeróbicos.
Figura 02: Fosforilação oxidativa
Qual é a diferença entre a fosforilação no nível do substrato e a fosforilação oxidativa?
Fosforilação em Nível de Substrato vs Fosforilação Oxidativa | |
| A fosforilação no nível do substrato transfere diretamente um grupo fosfato do substrato (composto fosforilado) para o ADP para produzir ATP. | A fosforilação oxidativa é um processo pelo qual a energia liberada pela oxidação química de nutrientes é usada para a síntese de ATP. |
| Energia Utilizada | |
| A energia é gerada a partir de uma reação acoplada para este processo. | A energia gerada a partir da reação da cadeia de transporte de elétrons é usada neste processo. |
| Potencial redox | |
| Uma pequena diferença de potencial redox é gerada na fosforilação no nível do substrato. | Uma grande diferença no potencial redox é gerada para alimentar essa fosforilação. |
| Condições | |
| Isso ocorre em condições aeróbicas e anaeróbicas. | Isso ocorre em condições aeróbicas. |
| Oxidação de Compostos | |
| Os substratos são parcialmente oxidados. | Doadores de elétrons são completamente oxidados. |
| Localizações | |
| A fosforilação no nível do substrato ocorre no citosol e mitocôndrias | A fosforilação oxidativa ocorre nas mitocôndrias. |
| Ocorrência | |
| Isso pode ser visto na glicólise e no ciclo de Krebs. | Isso ocorre apenas durante a cadeia de transporte de elétrons. |
| Associação com cadeia de transporte de elétrons e ATP sintase | |
| A fosforilação no nível do substrato não está associada à cadeia de transporte de elétrons ou ATP sintase | Isso está associado à cadeia de transporte de elétrons e à ATP sintase. |
| Envolvimento de O2 e NADH | |
| Isso não usa O2 ou NADH para a formação de ATP. | Isso usa O2 e NADH para produzir ATP. |
Resumo - Fosforilação em Nível de Substrato vs Fosforilação Oxidativa
A fosforilação no nível do substrato é um processo que converte ADP em ATP por transferência direta de um grupo fosfato de um composto fosforilado para ADP. A fosforilação oxidativa utiliza gradiente de prótons (H+ gradiente de concentração de íons) gerado na cadeia de transporte de elétrons para fosforilar ADP em ATP em organismos aeróbicos. A fosforilação no nível do substrato pode ser observada na glicólise e no ciclo de Krebs. A fosforilação oxidativa pode ser vista na cadeia de transporte de elétrons. Essa é a diferença entre a fosforilação no nível do substrato e a fosforilação oxidativa.
Referência:
1. " Fosforilação no nível do substrato. ” Fosforilação ao nível do substrato | Artigos de acesso aberto | Revistas de acesso aberto | Anais da Conferência | Editores Autores Revisores | eventos científicos. N.p., n.d. Rede. 26 Abr. 2017.
2. Natacha Bochud-Allemann. "A fosforilação do nível de substrato mitocondrial é essencial para o crescimento do Trypanosoma brucei procíclico." Jornal de Química Biológica. P.p., 06 set. 2002. Web. 26 Abr. 2017
3. ”Fosforilação no nível do substrato.” Wikipedia. Fundação Wikimedia, 11 de abril de 2017. Web. 26 Abr. 2017
4. "Fosforilação oxidativa". Wikipedia. Fundação Wikimedia, 5 de abril de 2017. Web. 26 Abr. 2017
Cortesia da imagem:
1. "2508 The Electron Transport Chain" Pelo OpenStax College - Anatomia e Fisiologia, site Connexions. 19 de junho de 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
