الفرق بين ATPase و ATP Synthase

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الفرق الرئيسي - ATPase vs ATP Synthase

الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) هو جزيء عضوي معقد يشارك في التفاعلات البيولوجية. يُعرف باسم "وحدة العملة الجزيئية" لنقل الطاقة داخل الخلايا. توجد في جميع أشكال الحياة تقريبًا. في عملية التمثيل الغذائي ، يتم استهلاك ATP أو إنتاجه. عند استهلاك ATP ، يتم إطلاق الطاقة عن طريق التحويل إلى ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين) و AMP (أحادي فوسفات الأدينوزين) على التوالي. يُعرف الإنزيم الذي يحفز التفاعل التالي باسم ATPase.

ATP → ADP + Pi + تم إصدار الطاقة

في التفاعلات الأيضية الأخرى التي تتضمن طاقة خارجية ، يتم إنشاء ATP من ADP و AMP. يُطلق على الإنزيم الذي يحفز التفاعل المذكور أدناه اسم ATP Synthase.

ADP + Pi → ATP + يتم استهلاك الطاقة

إذن ، الاختلاف الرئيسي بين ATPase و ATP Synthase هو أن ATPase هو الإنزيم الذي يكسر جزيئات ATP بينما يتضمن ATP Synthase إنتاج ATP.

ما هو ATPase؟

إنزيم ATPase أو adenylpyrophosphatase (ATP hydrolase) هو الإنزيم الذي يحلل جزيئات ATP إلى ADP و Pi (أيون الفوسفات الحر). يطلق تفاعل التحلل هذا طاقة تستخدمها التفاعلات الكيميائية الأخرى في الخلية. ATPases هي فئة من الإنزيمات المرتبطة بالغشاء. تتكون من فئة مختلفة من الأعضاء التي تمتلك وظائف فريدة مثل Na⁺/ K^{+-ATPase ، Proton-ATPase ، V-ATPase ، هيدروجين البوتاسيوم- ATPase و F-ATPase و Calcium-ATPase. هذه الإنزيمات عبارة عن بروتينات غشائية متكاملة. تتحرك قواعد ATP الغشائية عبر الغشاء البيولوجي مقابل تدرج تركيزها عادةً عن طريق استهلاك جزيئات ATP. لذلك ، فإن الوظائف الرئيسية لأفراد عائلة إنزيم ATPase هي تحريك مستقلبات الخلية عبر الغشاء البيولوجي وتصدير السموم والنفايات والمواد المذابة التي يمكن أن تعيق وظيفة الخلية الطبيعية.}

مثال مهم للغاية هو مبادل الصوديوم / البوتاسيوم ATPase (Na⁺/ K⁺-ATPase) الذي يتضمن الحفاظ على غشاء الخلية القدره. الهيدروجين / البوتاسيوم ATPase (H⁺/ P⁺-ATPase) يحمض المعدة والتي تعرف أيضًا باسم "مضخة البروتون المعدية". تعمل بعض إنزيمات ATPase كناقلات ومضخات. النقل النشط هو حركة الجزيئات عبر غشاء من منطقة تركيز أقل إلى منطقة تركيز أعلى للجزيئات مقابل تدرج تركيز. يتضمن النقل النشط الثانوي التدرج الكهروكيميائي. تستخدم ناقلات cotransporters في النقل النشط الثانوي للجزيئات. إن Na⁺/ K^{+-ATPase هو ناقل مشترك معروف جيدًا يسبب التدفق الصافي للشحن.}

الشكل 01: ATPase (مضخة الصوديوم والبوتاسيوم)

تصنيف ATPase

هناك ATPases مختلفة. وهي تختلف في الوظيفة والهيكل والأيونات التي تنقلها. يتم تصنيف ATPases على أنها خوار ،

F-ATPase - يوجد في أغشية البلازما البكتيرية والميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. الجزء القابل للذوبان في الماء من F_{1قسم يتحلل ATP.}
V-ATPase - توجد في فجوات حقيقية النواة. إنه يحفز التحلل المائي ATP في العضيات مثل مضخة البروتون في الليزوزوم لنقل المواد المذابة.
A-ATPase - تمتلك Archaea A-ATPase. تعمل مثل F-ATPase.
P-ATPase - يوجد في البكتيريا والفطريات والأغشية والعضيات حقيقية النواة. تعمل كناقلات أيونات عبر الغشاء.
E-ATPase - إنزيم سطح الخلية يتضمن تحلل NTPS بما في ذلك ATP خارج الخلية.

ما هو ATP Synthase؟

هذا هو الإنزيم الذي ينتج ATP (جزيئات تخزين الطاقة). رد الفعل العام الذي يحفز تخليق ATP هو كما يلي ،

ADP + Pi + H⁺(خارج) ⇌ ATP + H₂0 + H^{+ (في)}

الشكل 02: سينسيز ATP

نظرًا لأن هذا التفاعل غير موات بقوة (ATP من ADP) ، فإنه يحدث في الاتجاه العكسي. لديها منطقتان رئيسيتان في بنية الإنزيم. هذا له هيكل محرك دوراني يسمح بإنتاج ATP. إنها منطقة F1 (جزء 1) ومنطقة F₀(كسر صفر). بسبب آلية الدوران هذه (الآلة الجزيئية) تقود المنطقة F₀دوران منطقة F₁. تحتوي المنطقة F₀على حلقة C ووحدات فرعية أخرى مثل a و b و d و F₆ تحتوي منطقة F₁على وحدات فرعية alpha و beta و gamma و delta. F₁و F_{0بشكل جماعي ينشئان مسارًا لحركة البروتون عبر الغشاء. إنهم ينتجون بشكل أساسي المزيد من جزيئات ATP في سلسلة نقل الإلكترون من خلال الفسفرة المؤكسدة.}

ما هي أوجه التشابه بين ATPase و ATP Synthase؟

كلاهما ينظم عدد جزيئات ATP في الخلية.
كلاهما متعدد الوحدات الفرعية الإنزيمات.
كلاهما يمكن أن ينظم حركة الجزيئات عبر الغشاء.
كلاهما من الإنزيمات ذات الوزن الجزيئي الثقيل.
كلاهما من الإنزيمات التي هي بروتين في الطبيعة.

ما هو الفرق بين ATPase و ATP Synthase؟

ATPase مقابل سينثاس ATP
ATPase هو الإنزيم الذي يكسر جزيئات ATP.	ATP Synthase هو الإنزيم الذي يتضمن إنتاج ATP.
رد فعل
ATPase يحفز التفاعل الإيجابي بقوة (ATP إلى ADP).	ATP Synthase يحفز التفاعل غير المواتي بقوة (ADP إلى ATP).
أيون الفوسفات المجاني
ATPase يولد أيون فوسفات مجاني.	ATP Synthase يستهلك أيون الفوسفات الحر لإنتاج ATP.
آلية الدوار المحرك لانهيار ATP
ATPase لا تظهر "آلية الدوار المحرك" لانهيار ATP.	يظهر ATP Synthase "آلية الدوار المحرك" لإنتاج ATP.
نوع التفاعل
تشارك ATPase في التفاعلات الطاردة للحرارة.	يشارك ATP Synthase في تفاعلات ماصة للحرارة.

ملخص - ATPase vs ATP Synthase

تم العثور على عمليات إنتاج ATP والتحلل المائي في جميع أشكال الحياة تقريبًا. في تفاعلات التمثيل الغذائي إما أنها تستهلك أو تتجدد. عندما يتم استهلاكها ، يتم إطلاق الطاقة. يتم إنتاج ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين) و AMP (أدينوسين أحادي الفوسفات) أثناء انهيار ATP. يُعرف الإنزيم الذي يحفز تفاعل انهيار ATP باسم ATPase. في التفاعلات الأيضية الأخرى ، يتم إنشاء ATP من ADP و AMP. يسمى الإنزيم الذي يحفز تفاعلات إنتاج ATP بـ ATP Synthase. هذا هو الفرق بين ATPase و ATP Synthase.

قم بتنزيل نسخة PDF من ATPase مقابل ATP Synthase

يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين ATPase و ATP Synthase