الفرق الرئيسي - مستوى الفسفرة مقابل الفسفرة المؤكسدة
الفسفرة هي عملية تضيف مجموعة فوسفات إلى جزيء عضوي بواسطة إنزيمات معينة. إنها آلية مهمة تحدث في الخلية لنقل الطاقة أو تخزين الطاقة في شكل روابط عالية الطاقة بين مجموعات الفوسفات. يتكون ATP في الخلايا عن طريق الفسفرة. يتم أيضًا تصنيع مركبات مهمة أخرى تحتوي على الفوسفات عن طريق الفسفرة. هناك أنواع مختلفة من الفسفرة. من بينها ، الفسفرة على مستوى الركيزة والفسفرة المؤكسدة شائعة في الخلايا.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الفسفرة على مستوى الركيزة والفسفرة المؤكسدة في أنه في الفسفرة على مستوى الركيزة ، يتم نقل مجموعة الفوسفات من مركب الفسفرة مباشرة إلى ADP أو الناتج المحلي الإجمالي لتشكيل ATP أو GTP دون إشراك جزيئات أخرى أثناء الفسفرة المؤكسدة ، توفر العناصر الغذائية أو المواد الكيميائية الطاقة لنقل مجموعة الفوسفات إلى ADP وإنتاج ATP عالي الطاقة بمساعدة الإلكترون أو H+نظام النقل.
ما هو مستوى الركيزة الفسفرة؟
يُعرف النقل المباشر لمجموعة الفوسفات من الركيزة إلى ADP لتشكيل ATP عالي الطاقة باسم الفسفرة على مستوى الركيزة. يتم تحفيز هذا التفاعل في الغالب بواسطة إنزيم كينازات. يتبرع مانح مجموعة الفوسفات مباشرة أو ينقل مجموعة فوسفات إلى ADP دون تدخل وسيط بين المتبرع و ADP. يتم نقل مجموعة الفوسفات من الجزيء الأول ويستقبلها الجزيء الثاني.تُستخدم الطاقة المنبعثة أثناء تكسير مجموعة الفوسفات في فسفرة ADP في فسفرة مستوى الركيزة ، وتُعرف باسم اقتران التفاعل. يمكن إظهاره بالمعادلة التالية.
التحلل الجلدي هو المثال الأكثر شيوعًا حيث يتم تصنيع ATP عبر فسفرة مستوى الركيزة عندما يتم تحويل جزيئين من الفوسفوينول بيروفات إلى جزيئين من البيروفات بواسطة إنزيم بيروفات كيناز تحت الظروف الهوائية أو اللاهوائية. علاوة على ذلك ، خلال دورة كريبس ، يتم إنتاج ATPs عبر الفسفرة على مستوى الركيزة.
ما هي الفسفرة المؤكسدة؟
الفسفرة المؤكسدة هي عملية فسفرة ADP لتخليق ATP عن طريق نقل الإلكترونات على طول سلسلة نقل الإلكترون في المرحلة الأخيرة من التنفس الهوائي.يستخدم حاملات الإلكترون NADH وإنزيم سينسيز ATP لتشكيل ATP. يتم إنتاج الطاقة من تفاعلات الأكسدة والاختزال (تدرج البروتون) ، وتأتي الفوسفات من مجموعة الفوسفات غير العضوي. يحتاج الفسفرة المؤكسدة إلى الأكسجين الجزيئي كمستقبل نهائي للإلكترون. ومن ثم ، فإن الفسفرة المؤكسدة ممكنة فقط في ظل الظروف الهوائية ، وتحدث في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. الفسفرة المؤكسدة هي عملية ينتج عنها عدد أكبر من ATP في الكائنات الهوائية.
الشكل 02: الفسفرة المؤكسدة
ما هو الفرق بين الفسفرة على مستوى الركيزة و الفسفرة المؤكسدة؟
مستوى الركيزة الفسفرة مقابل الفسفرة المؤكسدة |
|
| الفسفرة على مستوى الركيزة تنقل مباشرة مجموعة الفوسفات من الركيزة (المركب الفسفوري) إلى ADP لإنتاج ATP. | الفسفرة المؤكسدة هي عملية يتم من خلالها استخدام الطاقة المنبعثة من الأكسدة الكيميائية للعناصر الغذائية لتخليق ATP. |
| الطاقة المستخدمة | |
| يتم توليد الطاقة من تفاعل مزدوج لهذه العملية. | يتم استخدام الطاقة المتولدة من تفاعل سلسلة نقل الإلكترون لهذه العملية. |
| إمكانية الأكسدة والاختزال | |
| يتم إنشاء اختلاف بسيط في إمكانات الأكسدة والاختزال في الفسفرة على مستوى الركيزة. | يتم إنشاء فرق كبير في إمكانات الأكسدة والاختزال لتشغيل هذه الفسفرة. |
| الشروط | |
| يحدث هذا في كل من الظروف الهوائية واللاهوائية. | يحدث هذا في ظل الظروف الهوائية. |
| أكسدة المركبات | |
| ركائز مؤكسدة جزئياً. | يتأكسد مانحون الإلكترون تمامًا. |
| المواقع | |
| يحدث الفسفرة على مستوى الركيزة في العصارة الخلوية والميتوكوندريا | يحدث الفسفرة المؤكسدة في الميتوكوندريا. |
| حدث | |
| يمكن ملاحظة ذلك في دورة تحلل السكر وكريبس. | يحدث هذا فقط أثناء سلسلة نقل الإلكترون. |
| ارتباط بسلسلة نقل الإلكترون و سينثيز ATP | |
| لا يرتبط الفسفرة على مستوى الركيزة بسلسلة نقل الإلكترون أو سينسيز ATP | يرتبط هذا بسلسلة نقل الإلكترون ومزامنة ATP. |
| مشاركة O2 و NADH | |
| هذا لا يستخدم O2أو NADH لتشكيل ATP. | يستخدم هذا O2و NADH لإنتاج ATP. |
ملخص - مستوى الفسفرة مقابل الفسفرة المؤكسدة
الفسفرة على مستوى الركيزة هي عملية تحول ADP إلى ATP عن طريق النقل المباشر لمجموعة الفوسفات من مركب فسفري إلى ADP.يستخدم الفسفرة التأكسدية التدرج البروتوني (H+تدرج تركيز أيون) المتولد في سلسلة نقل الإلكترون لتفسفر ADP إلى ATP في الكائنات الهوائية. يمكن رؤية الفسفرة على مستوى الركيزة في تحلل السكر ودورة كريبس. يمكن رؤية الفسفرة المؤكسدة في سلسلة نقل الإلكترون. هذا هو الفرق بين الفسفرة على مستوى الركيزة والفسفرة المؤكسدة.
