Substrat zinciri fosforilasyonu

Olarak alt-tabaka zincirli fosforilasyon, olarak da bilinen alt-tabaka aşama fosforilasyon ya da alt-tabaka fosforilasyon , adenosin trifosfat (ATP) ya da guanozin trifosfat (GTP), tüm organizmalarda hücre metabolizması için vazgeçilmez bir enerji taşıyıcısı olarak işlev olan dışında elde edilen elektron taşıma fosforilasyonu . Bu, canlı hücrelerin organik bileşiklerinin oksidatif parçalanması sırasında meydana gelir, bunun sonucunda fosforile ara ürünlerin fosfat kalıntısı , adenosin difosfat (ADP) veya guanozin difosfat üzerinde(GDP) aktarılır. Transfer enzimatik olarak katalize edilir. Bu işlem sırasında, fosforile ara ürün ATP'den daha yüksek bir grup transfer potansiyeline sahip olmalıdır .

süreç

ATP'nin oluştuğu substrat zinciri fosforilasyonunun çok genel temsili.

Substrat zinciri fosforilasyonunda, fosforile edilmiş bir ara ürün, fosforil grubunu (inorganik fosfat ) ADP'ye aktarır . Yana grup transfer potansiyel ATP ara ürünün daha düşük olduğu, reaksiyon bir yönde gerçekleşir.

Substrat zinciri fosforilasyonundan önce genellikle bir oksidasyon aşaması gelir. Bir aldehit grubu bir karboksilik aside oksitlendiğinde, bu işlem sırasında açığa çıkan enerji, bir serbest fosfat grubu ile karboksilik asit birleştirilerek kullanılır. Bir fosfor anhidrid oluşturulur , yüksek grubu transfer potansiyele sahip bir bileşimin. Alternatif olarak, bir keto grubuna sahip bir molekül , ör. B. piruvat , oksidatif olarak dekarboksilatlanır . Oksidasyon enerjisi, koenzim A ile bir tioester bağı oluşturularak korunur . Bir fosfat grubu ile transesterifıkasyondan sonra, substrat zinciri fosforilasyonu için yeterince yüksek bir grup transfer potansiyeline sahip fosforile edilmiş bir bileşik yeniden oluşturulur.

önem

Substrat zinciri fosforilasyonu, solunum prosesleri için harici elektron alıcılarının mevcut olup olmadığına bakılmaksızın hızlı ATP üretimi için kullanılır . İnsanlarda, örneğin, bu gibi uzmanlaşmış hücreler olduğu eritrosit olan, yerine getirememe aerobik solunum ve elde alt tabaka zincir fosforilasyon münhasıran enerjilerini glikoliz . Kaslar yetersiz oksijen kaynağı varsa da ancak bu şekilde enerjilerini alabilirler. Bununla birlikte, genellikle aerobik veya anaerobik solunumda daha fazla ATP elde edilir. Bitkiler, fotosentezin bir parçası olarak ATP üretebilir.

Substrat zinciri fosforilasyonu olmadan, yüksek enerjili bileşiklerin dönüşümü veya oksidasyonu sırasında açığa çıkan enerjinin bir kısmı, basitçe ısıya dönüşecek ve dolayısıyla kaybolacaktır.

Oluşum

Aşağıdaki reaksiyonlar, substrat zinciri fosforilasyonunun bir parçasıdır:

• glikolizin amortisman aşamasında:

${\ displaystyle \ mathrm {{\ text {1,3-bifosfogliserat}} + ADP \ longrightarrow {\ text {3-fosfogliserat}} + ATP}}$

(ilgili enzim : fosfogliserat kinaz )

${\ displaystyle \ mathrm {Fosfoenolpirüvat + ADP \ longrightarrow Piruvat + ATP}}$
(ilgili enzim : piruvat kinaz )

• içinde sitrik asit döngüsü :

${\ displaystyle \ mathrm {{\ text {Süksinil fosfat}} + GDP \ longrightarrow Süksinat + GTP}}$

(ilgili enzim: süksinil-CoA sentetaz )

Bazı organizmalarda (ör. Bitkiler) ATP de bu noktada üretilebilir.

• sırasında fermantasyonların örneğin,

içerisinde propiyonik asit fermentasyonu ve heterofermentatif laktik asit fermentasyonu :

${\ displaystyle \ mathrm {asetil fosfat + ADP \ longrightarrow asetat + ATP}}$

(ilgili enzim: asetat kinaz )

olarak butirik asit fermentasyonu :

${\ displaystyle \ mathrm {butiril fosfat + ADP \ longrightarrow butirat + ATP}}$

(ilgili enzim: bütirat kinaz)

Bireysel kanıt

1. ↑ Georg Fuchs (Ed.), Hans. G. Schlegel (Yazar): General Microbiology . Thieme Verlag Stuttgart, 8. baskı 2007, ISBN 3-13-444608-1 , s.200 .
2. ↑ Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: Biochemistry . 6. baskı. Spectrum Akademik Yayınevi, Heidelberg 2007; Mayıs ISBN 978-3-8274-1800-5 ; S. 543.