Substraatfosforülaatsioon

Substraatfosforülaatsioon on metaboolne protsess, mille käigus luuakse ATP molekule otsese fosforüülrühmaga makroergilise sidemega molekulilt. See on üks kahest peamisest ATP sünteesi mehhanismist, teine on oksüdatiivne fosforülaatsioon. Substraatfosforülaatsioon esineb mitmetes rakulistes protsessides, sealhulgas glükolüüsi ja sidrunhappetsükli käigus.

Selle protsessi käigus toimub ensümaatiline reaktsioon, kus fosforüülrühm kantakse üle substraadi (tavaliselt kõrge energiaga ühendi) hüdroksüülrühmalt ADP-le, moodustades ATP. Selle reaktsiooni eelduseks on substraadi kõrge standardvaba energia muutus (delta G), mis võimaldab ATP moodustumist. Erinevalt oksüdatiivsest fosforülaatsioonist ei sõltu substraatfosforülaatsioon redoksreaktsioonidest ega elektronide transpordiahelast.

Substraatfosforülaatsiooni näideteks on näiteks 1,3-bisfosfoglütseraatist ATP tootmine glükolüüsi ajal ja fosfoenolpüruvaadist ATP tootmine glükolüüsi lõppfaasis. Samuti esineb see sidrunhappetsükli käigus, kus suktsinüül-CoA konverteeritakse suktsinaadiks, millega kaasneb GTP (mis hiljem konverteeritakse ATP-ks) süntees. See protsess on rakkudele elutähtis energiaallikas, eriti anaeroobsetes tingimustes, kus oksüdatiivne fosforülaatsioon ei ole võimalik.