Apa itu fosforilasi substrat?

Fosforilasi substrat, juga disebut fosforilasi level substrat, adalah proses biokimia dimana sel-sel membuat adenosin triphosphate (ATP) dari adenosin difosfat (ADP).Proses ini terjadi dalam sitoplasma dan merupakan langkah penting dalam jalur metabolisme yang dikenal sebagai glikolisis.ATP adalah kofaktor, atau koenzim, yang berarti bahwa meskipun bukan protein itu sendiri, sangat penting dalam menggerakkan reaksi, mentransfer energi, dan bertindak sebagai sumber bahan bakar untuk sel.

Untuk menghasilkan ATP melalui fosforilasi substrat, sebuah anorganikKelompok fosfat harus ditransfer ke ADP dari molekul yang lebih energik.Kelompok fosfat terdiri dari empat atom oksigen yang terikat pada atom fosfor sentral dan membawa muatan negatif.Enzim memediasi reaksi antara ADP dan senyawa fosfat.Produk reaksi adalah ATP dan senyawa lain yang terdiri dari hidrogen, oksigen, dan kadang -kadang fosfor.Mengambil reaksi secara keseluruhan, kita dapat memvisualisasikan ADP, dengan dua gugus fosfatnya, dikonversi menjadi ATP, molekul dengan tiga gugus fosfat, melalui penambahan satu gugus fosfat dari molekul lain.

Substrat fosforilasi terjadi dua kali selama glikolisis,Jalur metabolisme multi-langkah yang penting bagi organisme hidup.Dalam glikolisis, glukosa gula dikonversi menjadi asam organik piruvat dan ATP.Proses ini merupakan inti dari metabolisme, memungkinkan organisme untuk mengubah gula yang mereka peroleh dari nutrisi menjadi energi.

Selama langkah fosforilasi substrat awal dalam glikolisis, gugus fosfat ditransfer ke ADP dari senyawa yang disebut 1,3-bisphosphoglycerate.Dua substrat, ADP dan 1,3-bisphosphoglycerate, mengikat ke enzim fosfoglikerat kinase, yang mengkatalisasi reaksi.ATP dan 3-fosfoglikerat diproduksi.

Langkah terakhir glikolisis juga melibatkan fosforilasi substrat.Fosfoenolpyruvat, senyawa fosfat berenergi tinggi, mentransfer gugus fosfatnya ke ADP melalui enzim piruvat kinase.Produknya adalah ATP dan piruvat, molekul yang terdiri dari hidrogen dan oksigen.

Fosforilasi substrat diatur oleh faktor eksternal dan mungkin tidak selalu terjadi selama glikolisis.Ketika sel memiliki sejumlah besar ATP tetapi sedikit ADP, misalnya, reaksi mungkin tidak dilanjutkan karena tidak ada cukup ADP untuk digunakan.Kehadiran ATP itu sendiri juga dapat menghambat enzim yang terlibat.

Hormon berperan dalam mengatur glikolisis juga.Kadar glukosa darah rendah, juga dikenal sebagai gula darah rendah, menghasilkan produksi glukagon.Hormon ini diproduksi di pankreas dan menimbulkan gula darah.Ini menghambat aktivitas piruvat kinase dalam langkah glikolisis akhir, mencegah fosforilasi substrat terjadi.