Wat is substraatfosforylering?

Substraatfosforylering, ook wel fosforylering op substraatniveau genoemd, is een biochemisch proces waarmee cellen adenosinetrifosfaat (ATP) maken van adenosinedifosfaat (ADP).Dit proces vindt plaats in het cytoplasma en is een belangrijke stap in de metabole route die bekend staat als glycolyse.ATP is een cofactor, of co -enzym, wat betekent dat, hoewel het geen eiwit zelf zelf is, het essentieel is bij het besturen van reacties, het overbrengen van energie en het werken als een brandstofbron voor de cel.

Om ATP te produceren door substraatfosforylering, een anorganischFosfaatgroep moet worden overgebracht naar ADP van een energieker molecuul.De fosfaatgroep bestaat uit vier zuurstofatomen gebonden aan een centraal fosforatoom en heeft een negatieve lading.Een enzym bemiddelt de reactie tussen ADP en de fosfaatverbinding.De producten van de reactie zijn ATP en een andere verbinding bestaande uit waterstof, zuurstof en soms fosfor.Als we de reactie als geheel nemen, kunnen we ADP visualiseren, met zijn twee fosfaatgroepen, die worden omgezet in ATP, een molecuul met drie fosfaatgroepen, door de toevoeging van de ene fosfaatgroep uit een ander molecuul.

Substraatfosforylering treedt tweemaal op tijdens glycolyse,Een meerstaps metabole route die essentieel is voor levende organismen.Bij glycolyse wordt de suikerglucose omgezet in het organische zuurpyruvaat en ATP.Dit proces vormt de kern van het metabolisme, waardoor organismen de suiker die ze krijgen van voedingsstoffen in energie kunnen omzetten.

Tijdens de vroege substraatfosforyleringsstap in glycolyse wordt een fosfaatgroep overgebracht naar ADP van een verbinding genaamd 1,3-bisfosfoglyceraat.De twee substraten, ADP en 1,3-bisfosfoglyceraat, binden aan het enzymfosfoglyceraatkinase, dat de reactie katalyseert.ATP en 3-fosfoglyceraat worden geproduceerd.

De laatste stap van glycolyse omvat ook substraatfosforylering.Fosfoenolpyruvaat, een energieke fosfaatverbinding, draagt zijn fosfaatgroep over naar ADP door het enzympyruvaatkinase.De producten zijn ATP en pyruvaat, een molecuul bestaande uit waterstof en zuurstof.

Substraatfosforylering wordt gereguleerd door externe factoren en kan niet altijd optreden tijdens glycolyse.Wanneer een cel een grote hoeveelheid ATP heeft maar bijvoorbeeld weinig ADP, kan de reactie bijvoorbeeld niet doorgaan omdat er niet genoeg ADP is om te gebruiken.De aanwezigheid van ATP zelf kan ook de betrokken enzymen remmen.

Hormonen spelen ook een rol bij het reguleren van glycolyse.Laag bloedglucosegehalte, ook bekend als lage bloedsuiker, resulteert in de productie van glucagon.Dit hormoon wordt geproduceerd in de alvleesklier en verhoogt de bloedsuikerspiegel.Het remt de activiteit van pyruvaatkinase in de uiteindelijke glycolysestap, waardoor de fosforylering van substraat plaatsvindt.