Differenza tra fosforilazione ossidativa e fosforilazione a livello del substrato

La fosforilazione a livello del substrato è una reazione chimica in cui si produce una molecola di ATP  trasferendo direttamente un gruppo fosfato (proveniente da una molecola ad alta energia) su una molecola di ADP.

Nella cellula, tale tipo di fosforilazione avviene
- nel citoplasma: durante la glicolisi si hanno due fosforilazioni a livello di substrato:  1,3-bisfosfoglicerato viene convertito in 3-fosfoglicerato, trasferendo il gruppo fosfato sull' ADP;
poi fosfoenolpiruvato viene convertito a piruvato, trasferendo il gruppo fosfato sull'ADP.

- nella matrice mitocondriale: durante il ciclo di Krebs: viene fosforilata a livello del substrato una molecola di GDP in GTP (che può convertire un ADP in ATP), quando il succinil-CoA viene convertito in succinato.

La fosforilazione ossidativa è fondamentale per gli organismi aerobi e sintetizza gran parte dell’ATP della cellula.
 Avviene nei mitocondri e utilizza i coenzimi ridotti NADH e FADH2, prodotti durante la degradazione dei carboidrati, acidi grassi e amminoacidi.

NADH e FADH2 a livello della membrana mitocondriale interna, cedono gli elettroni a una catena di trasporto di elettroni che ha come accettore finale l’ossigeno che viene ridotto ad H2O (respirazione cellulare).

Durante tale processo parte dell’energia contenuta nei coenzimi ridotti è utilizzata per la sintesi di ATP a partire da ADP e Pi ad opera dell'ATP sintasi.

Differenza tra fosforilazione a livello del substrato e fosforilazione ossidativa

Fosforilazione a livello di substrato:

• Trasferimento diretto di un gruppo fosfato da una molecola ad alta energia a una molecola di ADP durante una reazione
• Citoplasma e matrice mitocondriale
• Glicolisi e Ciclo di Krebs 

Fosforilazione ossidativa:

• ATP viene sintetizzato a partire da ADP  e Pi grazie al Gradiente elettro-chimico creato dalla catena di trasporto degli elettroni a partire da NADH e FADH2
• Membrana mitocondriale
• Respirazione cellulare