Hva er substratfosforylering?

Substratfosforylering, også kalt fosforylering på substratnivå, er en biokjemisk prosess som celler lager adenosintrifosfat (ATP) fra adenosindifosfat (ADP).Denne prosessen skjer i cytoplasma og er et viktig trinn i den metabolske banen kjent som glykolyse.ATP er et kofaktor, eller koenzym, noe som betyr at selv om det ikke er et protein i seg selv, er det viktig i å kjøre reaksjoner, overføre energi og fungere som en drivstoffkilde for cellen.

for å produsere ATP gjennom substratfosforylering, en uorganiskFosfatgruppe må overføres til ADP fra et mer energisk molekyl.Fosfatgruppen består av fire oksygenatomer bundet til et sentralt fosforatom og bærer en negativ ladning.Et enzym formidler reaksjonen mellom ADP og fosfatforbindelsen.Produktene fra reaksjonen er ATP og en annen forbindelse som består av hydrogen, oksygen og noen ganger fosfor.Når vi tar reaksjonen som en helhet, kan vi visualisere ADP, med de to fosfatgruppene, omdannes til ATP, et molekyl med tre fosfatgrupper, gjennom tilsetning av en fosfatgruppe fra et annet molekyl.

Substrat fosforylering skjer to ganger under glykolyse,En flertrinns metabolsk vei som er avgjørende for levende organismer.I glykolyse omdannes sukkerglukosen til organisk syre -pyruvat og ATP.Denne prosessen er kjernen i metabolismen, slik at organismer kan transformere sukkeret de får fra næringsstoffer til energi.

Under det tidlige substratfosforyleringstrinnet i glykolyse overføres en fosfatgruppe til ADP fra en forbindelse kalt 1,3-bisfosfoglyserat.De to underlagene, ADP og 1,3-bisfosfoglyserat, binder seg til enzymet fosfoglyseratkinase, som katalyserer reaksjonen.ATP og 3-fosfoglyserat produseres.

Det siste trinnet i glykolyse innebærer også substratfosforylering.Fosfoenolpyruvat, en høyenergi fosfatforbindelse, overfører fosfatgruppen for å ADP gjennom enzymet pyruvat kinase.Produktene er ATP og Pyruvate, et molekyl bestående av hydrogen og oksygen.

Substratfosforylering er regulert av eksterne faktorer og kan ikke alltid oppstå under glykolyse.Når en celle har en stor mengde ATP, men lite ADP, for eksempel, kan reaksjonen ikke fortsette fordi det ikke er nok ADP å bruke.Tilstedeværelsen av ATP i seg selv kan også hemme enzymene som er involvert.

Hormoner spiller en rolle i å regulere glykolyse også.Lavt blodsukkernivå, også kjent som lavt blodsukker, resulterer i produksjon av glukagon.Dette hormonet produseres i bukspyttkjertelen og hever blodsukkeret.Det hemmer aktiviteten til pyruvatkinase i det endelige glykolysetrinnet, og forhindrer at substratfosforylering finner sted.