Vad är substratfosforylering?

Substratfosforylering, även kallad fosforylering på substratnivå, är en biokemisk process genom vilken celler gör adenosintrifosfat (ATP) från adenosindifosfat (ADP).Denna process sker i cytoplasma och är ett viktigt steg i den metaboliska vägen som kallas glykolys.ATP är en kofaktor eller koenzym, vilket innebär att även om det inte är ett protein i sig, är det viktigt att köra reaktioner, överföra energi och fungera som en bränslekälla för cellen.

För att producera ATP genom substratfosforylering, en oorganiskFosfatgruppen måste överföras till ADP från en mer energisk molekyl.Fosfatgruppen består av fyra syreatomer bundna till en central fosforatom och har en negativ laddning.Ett enzym förmedlar reaktionen mellan ADP och fosfatföreningen.Produkterna från reaktionen är ATP och en annan förening bestående av väte, syre och ibland fosfor.Med reaktionen som helhet kan vi visualisera ADP, med dess två fosfatgrupper, omvandlas till ATP, en molekyl med tre fosfatgrupper, genom tillsats av en fosfatgrupp från en annan molekyl.

Substratfosforylering inträffar två gånger under glykolys, inträffar, inträffar,En metabolisk väg med flera steg som är nödvändig för levande organismer.Vid glykolys omvandlas sockerglukosen till den organiska syrapyruvatet och ATP.Denna process är kärnan i metabolismen, vilket gör att organismer kan förvandla det socker som de får av näringsämnen till energi.

Under det tidiga substratfosforyleringssteget i glykolys överförs en fosfatgrupp till ADP från en förening som kallas 1,3-bisfosfoglycerat.De två substraten, ADP och 1,3-bisfosfoglyceratet binder till enzymfosfoglyceratkinaset, som katalyserar reaktionen.ATP och 3-fosfoglycerat produceras.

Det sista steget för glykolys involverar också substratfosforylering.Fosfoenolpyruvat, en fosfatförening med hög energi, överför sin fosfatgrupp till ADP genom enzympyruvatkinas.Produkterna är ATP och pyruvat, en molekyl som består av väte och syre.

Substratfosforylering regleras av externa faktorer och kanske inte alltid förekommer under glykolys.När en cell har en stor mängd ATP men liten ADP, till exempel, kanske reaktionen inte fortsätter eftersom det inte finns tillräckligt med ADP att använda.Närvaron av ATP kan också hämma de involverade enzymerna.

Hormoner spelar också en roll för att reglera glykolys.Låg blodglukosnivå, även känd som lågt blodsocker, resulterar i produktion av glukagon.Detta hormon produceras i bukspottkörteln och höjer blodsockret.Det hämmar aktiviteten hos pyruvatkinas i det slutliga glykolyssteget, vilket förhindrar att substratfosforylering äger rum.