Sự khác biệt chính - ATPase vs ATP Synthase
Adenosine triphosphate (ATP) là một phân tử hữu cơ phức tạp tham gia vào các phản ứng sinh học. Nó được gọi là "đơn vị tiền tệ phân tử" của sự chuyển giao năng lượng nội bào. Nó được tìm thấy trong hầu hết các dạng sống. Trong quá trình trao đổi chất, ATP được tiêu thụ hoặc được tạo ra. Khi ATP được tiêu thụ, năng lượng được giải phóng bằng cách chuyển đổi thành ADP (adenosine diphosphate) và AMP (adenosine monophosphate) tương ứng. Enzyme xúc tác phản ứng sau được gọi là ATPase.
ATP → ADP + Pi + Năng lượng được giải phóng
Trong các phản ứng trao đổi chất khác kết hợp năng lượng bên ngoài, ATP được tạo ra từ ADP và AMP. Enzyme xúc tác phản ứng được đề cập dưới đây được gọi là ATP Synthase.
ADP + Pi → ATP + Năng lượng được tiêu thụ
Vì vậy, sự khác biệt chính giữa ATPase và ATP Synthase là, ATPase là enzyme phân hủy các phân tử ATP trong khi ATP Synthase liên quan đến sản xuất ATP.
ATPase là gì?
ATPase hay adenylpyrophosphatase (ATP hydrolase) là enzyme phân hủy các phân tử ATP thành ADP và Pi (ion photphat tự do). Phản ứng phân hủy này giải phóng năng lượng được sử dụng bởi các phản ứng hóa học khác trong tế bào. ATPase là một lớp của các enzym liên kết màng. Chúng bao gồm một lớp thành viên khác nhau có các chức năng độc đáo như Na+/ K+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Hydrogen Kali-ATPase, F-ATPase và Canxi-ATPase. Các enzym này là các protein xuyên màng không thể tách rời. Các ATPase xuyên màng di chuyển các chất hòa tan qua màng sinh học chống lại độ dốc nồng độ của chúng thường bằng cách tiêu thụ các phân tử ATP. Vì vậy, các chức năng chính của các thành viên gia đình enzyme ATPase là di chuyển các chất chuyển hóa của tế bào qua màng sinh học và xuất ra các chất độc, chất thải và các chất hòa tan có thể cản trở chức năng bình thường của tế bào.
Một ví dụ rất quan trọng là ATPase trao đổi Natri / Kali (Na+/ K+-ATPase) liên quan đến việc duy trì màng tế bào tiềm năng. Hydrogen / Potassium ATPase (H+/ P+-ATPase) axit hóa dạ dày, còn được gọi là “bơm proton dạ dày”. Một số enzym ATPase đang hoạt động như một máy vận chuyển và máy bơm. Vận chuyển tích cực là sự di chuyển của các phân tử qua màng từ vùng có nồng độ thấp hơn đến vùng có nồng độ cao hơn của các phân tử theo gradient nồng độ. Vận chuyển tích cực thứ cấp liên quan đến gradient điện hóa. Các cotransporters được sử dụng trong việc vận chuyển tích cực thứ cấp của các phân tử. Na+/ K+-ATPase là một trình cotransporter nổi tiếng gây ra dòng điện tích ròng.
Hình 01: ATPase (Bơm natri-kali)
Phân loại ATPase
Có nhiều ATPase khác nhau. Chúng khác nhau về chức năng, cấu trúc và các ion mà chúng vận chuyển. ATPase được phân loại dưới đây,
- F-ATPase - Nó được tìm thấy trong màng sinh chất của vi khuẩn, ti thể và lục lạp. Phần hòa tan trong nước của phần F1thủy phân ATP.
- V-ATPase - Nó được tìm thấy trong không bào nhân thực. Nó xúc tác quá trình thủy phân ATP trong các bào quan như bơm proton của lysosome để vận chuyển các chất hòa tan.
- A-ATPase - Archaea có A-ATPase. Chúng hoạt động giống như F-ATPase.
- P-ATPase - Nó được tìm thấy trong vi khuẩn, nấm và màng và bào quan của sinh vật nhân thực. Nó hoạt động như chất vận chuyển ion qua màng.
- E-ATPase - Một enzyme bề mặt tế bào liên quan đến việc thủy phân NTPS bao gồm ATP ngoại bào.
ATP Synthase là gì?
Đây là enzym tạo ra ATP (các phân tử dự trữ năng lượng). Phản ứng tổng thể xúc tác tổng hợp ATP như sau, ADP + Pi + H+(hết) ⇌ ATP + H20 + H+ (trong)
Hình 02: ATP synthase
Vì phản ứng này không thuận lợi về mặt năng lượng (ATP từ ADP) nên nó diễn ra theo chiều ngược lại. Nó có hai vùng chính trong cấu trúc enzyme. Điều này có một cấu trúc động cơ quay cho phép sản xuất ATP. Chúng là vùng F1 (phân số 1) và vùng F0(phân số không). Do cơ chế quay này (máy phân tử) vùng F0điều khiển chuyển động quay của vùng F1. Vùng F0có vòng chữ C và các đơn vị con khác như a, b, d và F6 Vùng F1có các đơn vị con alpha, beta, gamma và delta. F1và F0tập chung tạo ra một con đường cho chuyển động của proton qua màng. Chúng chủ yếu tạo ra nhiều phân tử ATP hơn trong chuỗi vận chuyển điện tử thông qua quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.
Điểm giống nhau giữa ATPase và ATP Synthase là gì?
- Cả hai đều quy định số lượng phân tử ATP trong tế bào.
- Cả hai đều là enzym đa đơn vị.
- Cả hai đều có thể điều chỉnh chuyển động của các phân tử qua màng.
- Cả hai đều là enzym trọng lượng phân tử nặng.
- Cả hai đều là enzym có bản chất là protein.
Sự khác biệt giữa ATPase và ATP Synthase là gì?
ATPase vs ATP Synthase |
|
| ATPase là enzym phân hủy các phân tử ATP. | ATP Synthase là enzym liên quan đến sản xuất ATP. |
| Phản ứng | |
| ATPase xúc tác phản ứng thuận lợi về mặt năng lượng (ATP thành ADP). | ATP Synthase xúc tác phản ứng bất lợi về mặt năng lượng (ADP thành ATP). |
| Ion phốt phát tự do | |
| ATPase tạo ra ion photphat tự do. | ATP Synthase tiêu thụ ion photphat tự do để tạo ra ATP. |
| Cơ chế rôto động cơ phân hủy ATP | |
| ATPase không hiển thị "Cơ chế rôto động cơ" phân hủy ATP. | ATP Synthase cho thấy "Cơ chế rôto động cơ" sản xuất ATP. |
| Loại phản ứng | |
| ATPase tham gia vào các phản ứng tỏa nhiệt. | ATP Synthase tham gia vào các phản ứng thu nhiệt. |
Tổng hợp - ATPase vs ATP Synthase
Quá trình sản xuất và thủy phân ATP được tìm thấy trong hầu hết các dạng sống. Trong các phản ứng chuyển hóa, chúng được tiêu thụ hoặc tái sinh. Khi chúng được tiêu thụ, năng lượng được giải phóng. ADP (adenosine diphosphate) và AMP (adenosine monophosphate) được tạo ra trong quá trình phân hủy ATP. Enzyme xúc tác phản ứng phân hủy ATP được gọi là ATPase. Trong các phản ứng trao đổi chất khác, ATP được tạo ra từ ADP và AMP. Enzyme xúc tác các phản ứng sản xuất ATP được gọi là ATP Synthase. Đây là sự khác biệt giữa ATPase và ATP Synthase.
Tải xuống phiên bản PDF của ATPase vs ATP Synthase
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa ATPase và ATP Synthase
