Pagrindinis skirtumas – glikolizės ir TCA ciklas
Kvėpavimas yra procesas, kuriame vyksta daugybė reakcijų, kurias sieja oksidacijos ir redukcijos reakcijos bei elektronų perdavimas. Pasibaigus kvėpavimui, organizmai gamina energiją, kurią gali panaudoti medžiagų apykaitos procesams. Ši energija gaminama ATP (ląstelių energijos valiuta) pavidalu. Aerobinio kvėpavimo metu deguonies molekulės veikia kaip galutiniai elektronų akceptoriai ir redukuojami gaminant vandenį. Tai sukuria elektrocheminį gradientą, kuris skatina ATP sintezę. Aerobinis kvėpavimas susideda iš trijų pagrindinių fazių, kurių metu anglies molekulės pertvarkomos per keletą fermentų katalizuojamų reakcijų, kad susidarytų ATP. Pirmoji fazė, būdinga ir aerobams, ir anaerobams, yra glikolitinis kelias, kai cukraus substratas, daugiausia gliukozė, katabolizuojamas į dvi piruvato molekules. Dėl šios konversijos susidaro dvi ATP molekulės ir dvi NADH molekulės. Antroji fazė yra trikarboksirūgšties (TCA) ciklas, kuris yra centrinis centras, kuriame jungiasi visų medžiagų apykaitos takų tarpiniai produktai, kad prisidėtų prie energijos gamybos gaminant NADH, FADH2 ir dvi CO2molekules. per oksidacijos-redukcijos reakcijas. TCA ciklas vyksta tik aerobuose. Abiejuose šiuose procesuose vyksta substrato lygio fosforilinimas energijai gaminti. Pagrindinis skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo yra tas, kad glikolizė vyksta citoplazmoje, o TCA ciklas vyksta mitochondrijose.
Kas yra glikolizė?
Glikolizė arba Embden-Meyerhof kelias yra pirmasis energijos gamybos žingsnis ir vyksta tiek aerobų, tiek anaerobų citozolyje. Tai fermentų katalizuojama reakcijos procedūra, kurią sudaro dešimt reakcijos etapų. Glikolizės metu cukraus molekulės fosforilinamos ir sulaikomos ląstelėje, kad katabolizuotųsi į dvi piruvato molekules (trijų anglies junginių), kurios yra galutiniai glikolizės produktai.
Glikolizės etapai
Ją sudaro trys pagrindiniai etapai:
Parengiamasis etapas
Šiame etape cukraus likučiai, kuriuose yra šeši anglies atomai, yra fosforilinami ir sulaikomi ląstelėje. Parengiamoji fazė yra energijos reikalaujanti fazė, kai naudojamos dvi ATP molekulės.
Skilimo stadija
Šios fazės metu 6 anglies molekulė suskaidoma į dvi fosforilintas 3 anglies liekanas.
Išmokėkite etapą
Tai paskutinis glikolizės etapas, kai sintetinamas ATP ir NADH. Kiekvienam 6 anglies cukraus substratui susidaro 4 ATP molekulės, 2 NADH molekulės ir 2 piruvato molekulės; taigi tai yra glikolizės energijos gamybos fazė.
01 pav.: Glikolizė
Bendra glikolizės reakcija
Gliukozė + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Piruvatas + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
Grynoji ATP gamyba=2ATP
Kas yra TCA ciklas?
TCA ciklas, dar vadinamas citrinos rūgšties ciklu arba Krebso ciklu, vyksta mitochondrijų matricoje. Tai yra aerobinio kvėpavimo dalis; vadinasi, tai vyksta tik aerobuose. TCA ciklas yra ciklinis, fermentų katalizuojamas kelias, kai 4 anglies substratas (oksaloacto rūgštis) priima 2 anglies acetil CoA, kad susidarytų 6 anglies molekulė (citratas). Citratas vyksta cikliniu metabolizmo keliu, kad susidarytų dvi anglies dioksido molekulės, dvi NADH molekulės, viena FADH2 molekulė ir viena GTP molekulė. Pagrindinė TCA ciklo funkcija yra surinkti didelės energijos elektronus iš anglies kuro. Tada šie didelės energijos elektronai perkeliami į elektronų transportavimo grandinę, kuri yra paskutinė aerobinio kvėpavimo stadija ATP sintezei. TCA ciklas taip pat veikia kaip galutinis bendras angliavandenių, aminorūgščių, riebalų rūgščių ir nukleotidų oksidacijos kelias. Angliavandeniai ir riebalų rūgštys patenka į TCA ciklą kaip acetilkofermentas A, o aminorūgštys patenka į TCA ciklą kaip α – ketoglutaratas, o nukleotidai – kaip fumaratas.
02 pav.: TCA ciklas
Bendra TCA ciklo reakcija
Acetil Co A + 3 NAD+ + FAD + BVP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Kokie yra glikolizės ir TCA ciklo panašumai?
- Glikolizė ir TCA ciklas susideda iš fermentų katalizuojamų reakcijų serijos.
- Abejų procesų metu vyksta substrato lygmens fosforilinimas.
- Abu procesai gamina NADH, H2O kaip produktus.
- Abu procesai yra reguliuojami per hormonų kontrolę, allosterinį reguliavimą ir galutinio produkto slopinimą (grįžtamojo ryšio mechanizmai).
Koks skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo?
Glikolizė vs TCA ciklas |
|
| Glikolizė yra procesas, kurio metu 6 anglies cukraus (monosacharido) molekulės fermentų katalizuojamų reakcijų metu katabolizuojamos į 3 anglies piruvato molekules. | TCA ciklas yra procesas, kurio metu anglies molekulėse sukaupta energija surenkama, kad susidarytų daug elektronų turintys junginiai elektronų transportavimo grandinei, kad oksidacinio fosforilinimo būdu susintetintų ATP. |
| Reakcijos vieta | |
| Glikolizė vyksta citozolyje. | TCA ciklas vyksta mitochondrijų matricoje. |
| Deguonies poreikis | |
| Glikolizė gali vykti tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis. | TCA ciklas yra griežtai aerobinis. |
| Pradinis junginys | |
| Šeši anglies monosacharidai (gliukozė) yra pradinis glikolizės substratas. | Keturių anglių oksaloacetatas yra pradinis TCA ciklo substratas. |
| Galutinės prekės | |
| Dvi piruvato molekulės, dvi ATP molekulės ir dvi NADH molekulės yra galutiniai glikolizės produktai. | Du CO2, vienas GTP, trys NADH ir vienas FADH2 yra galutiniai TCA ciklo produktai. |
| Reakcijų seka | |
| Glikolitinės reakcijos vyksta tiesine seka. | TCA ciklas vyksta cikline seka. |
| CO2 dalyvavimas | |
| Glikolizės metu CO2 nereikalingas arba nesusidaro. | CO2 susidaro kiekvienai TCA ciklo acetilo ko A molekulei. |
| ATP suvartojimas | |
| 2 ATP molekulės sunaudojamos glikolizės keliu. | ATP molekulės nenaudojamos TCA cikle. |
Santrauka – glikolizė vs TCA ciklas
Glikolizė ir TCA ciklas yra du gyvybiškai svarbūs medžiagų apykaitos keliai, dalyvaujantys gaminant energiją per anglies tarpinius produktus, gaunamus iš makromolekulių angliavandenių, b altymų, riebalų ir nukleino rūgščių. Abu procesai yra tarpininkaujami fermentais ir yra nuolat reguliuojami, atsižvelgiant į ląstelės / organizmo energijos poreikį, o šių procesų greitis skiriasi įvairiomis sąlygomis, tokiomis kaip nevalgius, gerai maitinamas, badavimo būsena ir fizinio krūvio būsena. Svarbu ištirti glikolitinio kelio ir TCA ciklo reguliavimą, kad būtų galima nustatyti biocheminius ryšius, kad būtų pašalintas metabolinis disbalansas organizme. Glikolizė yra iniciatyvus kvėpavimo procesas, o TCA ciklas yra antroji pagrindinė aerobinio kvėpavimo fazė, kuri jungiasi su paskutine kvėpavimo stadija (elektronų pernešimo grandine). Glikolizė vyksta citoplazmoje ir gamina piruvatus; šie piruvatai patenka į mitochondrijas ir padeda TCA ciklui. Glikolizė gali vykti tiek aerobiniuose, tiek anaerobiniuose organizmuose. Tačiau TCA ciklas vyksta tik aerobiniuose organizmuose, nes jam reikia aerobinių sąlygų. Tai yra skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo.
Atsisiųskite glikolizės vs TCA ciklo PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo.
