Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің негізгі айырмашылығы мынада: ассимиляциялық сульфатты қалпына келтіру соңғы өнім ретінде цистеинді, ал диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру соңғы өнім ретінде сульфидті шығарады.
Сульфатты азайту негізгі анаэробты тыныс алу жолдарының бірі болып табылады. Сонымен қатар, анаэробты жағдайларға тәуелді кейбір микробтар энергия алу үшін сульфаттарды қалпына келтіруге қабілетті. Сонымен қатар, сульфаттар төмендейтін екі негізгі жол бар; олар ассимиляциялық жол және диссимиляциялық жол. Бұл жерде ассимиляциялық жолда сульфаттың азаюы өсімдіктер мен жоғары эукариоттар сияқты тірі организмдерде ассимиляциялануы мүмкін соңғы өнім ретінде цистеинді береді. Керісінше, сульфатты қалпына келтірудің диссимиляциялық жолы соңғы өнім ретінде сульфидті береді. Демек, ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты тотықсыздандыру арасындағы ең маңызды, ерекшеленетін айырмашылық әрбір өндірілетін соңғы өнімнің түрі болып табылады.
Ассимиляциялық сульфатты қалпына келтіру дегеніміз не?
Бұрын айтылғандай, ассимиляциялық сульфатты қалпына келтіру сульфатты қалпына келтірудің екі негізгі жолының бірі болып табылады, ол тыныс алудың негізгі анаэробты жолдарының бірі болып табылады. Атап айтқанда, ол микробтарда, соның ішінде прокариоттық бактерияларда, саңырауқұлақтарда және фотосинтетикалық организмдерде орын алады. Бұл организмдер энергия өндіру үшін анаэробты реакцияларға түсуге қабілетті. Мұнда сульфатты қалпына келтіретін организмдер үшін энергияның негізгі түрі сульфат болып табылады. Сульфат цистеинге тотықсызданады, ол осы жолдың көрнекті соңғы өнімі болып табылады. Сонымен қатар, ферменттер бұл процеске делдалдық етеді. Сондай-ақ, бұл жол ATP-ге байланысты. Соңғы өнім, цистеин, цистеин амин қышқылы немесе гомоцистеин түрінде болатын көміртек қаңқасының қалыптасуы үшін маңызды.
01-сурет: сульфатты төмендететін микроб
Асимиляциялық сульфатты қалпына келтіру жолында бастапқы қосылыс сульфат алдымен аденозин – 5 – фосфосульфатқа (APS) айналады. Содан кейін АПС фермент-катализделген реакциялар қатары арқылы сульфид түзу үшін тотықсызданады. Содан кейін сульфатты қалпына келтірудің ассимиляциялық жолындағы соңғы қадам сульфидтен цистеиннің синтезі болып табылады. Бұл бүкіл процесс үшін О–ацетилсерин сульфгидрилаза деп аталатын фермент қажет.
Диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру дегеніміз не?
Диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру – анаэробты процесс. Бұл сульфаттарды қалпына келтіру жолындағы екінші жол. Мұнда да кейбір прокариоттар, эукариоттық саңырауқұлақтар және фотосинтездеуші организмдер диссимиляциялық жолдағы сульфатты қалпына келтіруге қабілетті. Дегенмен, диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру оның соңғы өнімі ретінде сульфидті шығарады. Ассимиляциялық сульфатты қалпына келтіру сияқты, бұл да фермент арқылы жүретін процесс және АТФ-ға тәуелді.
02-сурет: диссимиляциялық сульфатты азайту
Осылайша, ассимиляциялық жолға ұқсас, мұндағы бірінші реакция аденозин – 5 – фосфосульфат (APS) түзу үшін сульфаттың активтенуі болып табылады. Кейіннен АПС ферменттермен жеңілдетілген химиялық реакциялар сериясы арқылы сульфитке, содан кейін сульфидке айналады. Сондықтан сульфатты қалпына келтірудің диссимиляциялық жолында соңғы өнім сульфид, бейорганикалық қосылыс болып табылады.
Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің қандай ұқсастықтары бар?
- Екі процесс анаэробты жағдайда өтеді.
- Сонымен қатар екі процестің де бастапқы қосылысы сульфат болып табылады.
- Сонымен қатар сульфат екі процесте де соңғы электронды акцептор ретінде әрекет етеді.
- Сонымен қатар, екі қалпына келтіру процесі де ATP тәуелді.
- Сонымен қатар сульфаттың аденозин – 5 – фосфосульфатқа активтенуі екі процеске де тән.
- Сонымен қатар олар ферменттік катализдейтін реакциялар.
- Тотықсыздану процесінің екеуі де прокариоттар, саңырауқұлақтар және фотосинтетикалық организмдер арқылы жүзеге асады.
Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің айырмашылығы неде?
Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру – сульфат бастапқы материал ретінде әрекет ететін екі анаэробты процесс. Атап айтқанда, микробтар өз әрекеттері үшін энергия алу үшін осы процестерді пайдаланады. Алайда, ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің негізгі айырмашылығы - ассимиляциялық сульфатты қалпына келтіру ақырында цистеинді шығарады, ал диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру сульфидтерді шығарады. Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің тағы бір айырмашылығы - реакциялардың катализіне қатысатын ферменттер. О – ацетилсерин сульфгидрилаза ферменті ассимиляциялық сульфат тотықсыздануын катализдейді, ал диссимиляциялық сульфитредуктаза диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіруді катализдейді.
Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру арасындағы айырмашылық туралы төмендегі инфографика толығырақ мәліметтерді көрсетеді.
Қорытынды – Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты азайту
Ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру процестері анаэробты процестерге жатады. Екі процесте де сульфат соңғы электронды акцептор ретінде әрекет етеді. Сондай-ақ, екі процесті де микробтар мен фотосинтетикалық организмдер жүзеге асырады. Сонымен қатар, олардың екеуі де ATP-ге тәуелді. Алайда сульфаттың ассимиляциялық тотықсыздануы соңғы өнім ретінде цистеин мен гомоцистеинді түзетін процесс. Керісінше, диссимиляциялық сульфатты қалпына келтіру соңғы өнім ретінде сульфидті шығарады. Демек, бұл ассимиляциялық және диссимиляциялық сульфатты қалпына келтірудің арасындағы айырмашылық.
