Ieteicams, 2024

Redaktora Izvēle

Glikolīzes un Krebsa (citronskābes) cikla atšķirība

Galvenā atšķirība starp glikolīzi un Krebsa ciklu ir šāda: Glikolīze ir pirmais solis, kas iesaistīts elpošanas procesā, un notiek šūnas citoplazmā . Kamēr Krebsa cikls ir otrais elpošanas process, kas notiek šūnas mitohondrijos . Abi ir process, kas iesaistīts elpošanā, lai izpildītu ķermeņa enerģijas vajadzības.

Tātad glikolīzi definē kā reakciju ķēdi, lai glikozi (vai glikogēnu) pārvērstu piruvāta laktātā un tādējādi iegūtu ATP. No otras puses, Kreb cikls vai citronskābes cikls ietver acetil-CoA oksidēšanu CO2 un H2O.

Elpošana ir svarīgs visu dzīvo būtņu process, kurā tiek izmantots skābeklis un no organisma izdalās oglekļa dioksīds. Šī procesa laikā tiek atbrīvota enerģija, kas tiek izmantota dažādu ķermeņa funkciju veikšanai. Bez iepriekšminētajiem diviem mehānismiem, pastāv arī citi citi elpošanas mehānismi, piemēram, elektronu transportēšanas sistēma, pentozes fosfāta ceļš, pirovilskābes anaerobā sadalīšanās un termināla oksidācija.

Piedāvātajā saturā tiks apskatīta vispārējā atšķirība starp diviem vissvarīgākajiem elpošanas mehānismiem, kas ir glikolīze un Krebsa cikls.

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas pamatsGlikolīzeKrebsa cikls
Sāk arGlikozes sadalīšana piruvātā.Oksidē piruvātu CO2.
Zināms arī kāEMP (Embden-Meyerhof-Parnas ceļš vai citolplasmiskais ceļš).TCA (trikaboksilskābes) cikls, mitohondriju elpošana.
Oglekļa dioksīda lomaGlikolīzē neizdalās oglekļa dioksīds.Krebsa ciklā attīstās oglekļa dioksīds.
Notikuma vietaCitoplazmas iekšpusē.Notiek mitohondriju iekšpusē (citozols prokariotos)
Tas var notikt kāAerobā veidā (ti, skābekļa klātbūtnē) vai anaerobos apstākļos (ti, bez skābekļa klātbūtnes).Tas notiek aerobi (skābekļa klātbūtne).
Molekulu noārdīšanāsGlikozes molekula tiek sadalīta divās organisko vielu molekulās - piruvātā.Piruvāts pilnībā sadalās neorganiskās vielās, kas ir CO2 un H2O.
ATP patēriņšFosforilēšanai tas patērē 2 ATP molekulas.Tas ATP nepatērē.
Neto ieguvumsKatrā glikozes molekulā tiek sadalītas divas ATP molekulas un divas NADH molekulas.Sešas NADH2 molekulas, 2 FADH2 molekulas uz katriem diviem acetil-CoA fermentiem.
Izgatavoto ATP skaitsATP tīrais ieguvums ir 8 (ieskaitot NADH).ATP tīrais ieguvums ir 24.
Oksidējošā fosforilēšanaNav oksidatīvās fosforilēšanas nozīmes.Tiek uzskatīts, ka oksidējošās fosforilēšanās svarīga loma ir, un oksaloacetātam ir katalītiska loma.
Solis elpošanas procesāGlikoze tiek sadalīta piruvātā, un tāpēc glikolīze tiek uzskatīta par pirmo elpošanas soli.Krebsa cikls ir otrais elpošanas solis.
Ceļa veidsTas ir taisns vai lineārs ceļš.Tas ir apļveida ceļš.

Glikolīzes definīcija

Glikolīze ir pazīstama arī kā “Embden-Meyerhof-Parnas ceļš ”. Tas ir unikāls ceļš, kas notiek gan aerobā, gan anaerobā veidā, neiesaistot molekulāro skābekli. Tas ir galvenais glikozes metabolisma ceļš un notiek visu šūnu citozolā. Šī procesa pamatkoncepcija ir tāda, ka viena glikozes molekula daļēji oksidējas divos mire piruvāta, ko pastiprina enzīmu klātbūtne.

Glikolīze ir process, kas notiek 10 vienkāršos soļos. Šajā ciklā pirmajos septiņos soļos notiek glikolīzes reakcijas citoplazmatiskajos organellos, ko sauc par glikozomu . Kamēr pārējās trīs reakcijas, piemēram, heksokināze, fosfofruktokināze un piruvāta kināze, ir neatgriezeniskas.

Viss cikls ir sadalīts divās fāzēs, pirmās piecas darbības sauc par sagatavošanās fāzi, bet otra - kā izmaksas fāze . Pirmajos piecos šī ceļa posmos glikozes fosforilēšana notiek divreiz un tiek pārveidota par fruktozes 1, 6-bifosfātu, tāpēc mēs varam teikt, ka šeit enerģija tiek patērēta fosforilēšanās dēļ, un ATP ir fosforilgrupas donors.

Tagad fruktozes 1, 6-bifosfāts sadalās, iegūstot divas 2, 3-oglekļa molekulas. Dihidroksiacetona fosfāts, kas ir viens no produktiem, tiek pārveidots par glicerialdehīdiem 3-fosfātiem. Tādējādi tiek iegūtas divas glicerraldehīda 3-phopsfāta molekulas, kuras tālāk pārstrādā piecu pakāpju izmaksas fāzē.

Atmaksāšanās fāze ir glikolīzes enerģijas ieguves fāze, un pēdējā posmā tā iegūst ATP un NADH. Pirmkārt, glicerraldehīda 3-fosfāts tiek oksidēts ar NAD + kā elektronu akceptoru (veidojot NADH), un tiek iestrādāts neorganisks fosfāts, lai iegūtu augstas enerģijas molekulu kā 1, 3-bifosfoglicerātu. Pēc tam ADP tiek ziedots augstas enerģijas fosfāts uz oglekļa, lai pārveidotu par ATP. Šo ATP veidošanos sauc par substrāta līmeņa fosforilēšanu.

Glikolīzes ceļš

Tādējādi no vienas glikozes molekulas glikolīzes enerģijas daudzums ir 2 ATP un 2 NADH.

Glikolīzē iesaistītie soļi :

1. solis : Pirmo soli sauc par fosforilēšanu, tā ir neatgriezeniska reakcija, ko vada enzīms, ko sauc par heksokināzi. Šis ferments ir atrodams visu veidu šūnās. Šajā posmā glikozi fosforilē ATP, veidojot cukura-fosfāta molekulu. Fosfāta negatīvais lādiņš neļauj cukura fosfātam iziet cauri plazmas membrānai un tādējādi iesaistīt glikozi šūnā.

2. solis : šo posmu sauc par izomerizāciju, šajā gadījumā ķīmiskās struktūras atgriezeniskā pārkārtošanās pārceļ karbonil skābekli no 1. oglekļa uz 2. oglekli, no aldozes cukura veidojot ketozi.

3. solis : tas ir arī fosforilēšanas posms, jauno hidroksilgrupu uz 1. oglekļa fosforilē ATP, lai iegūtu divus trīs oglekļa cukura fosfātus. Šo darbību regulē enzīms fosfofruktokināze, kas pārbauda cukuru iekļūšanu glikolīzē.

4. solis : To sauc par šķelšanās reakciju . Sadalot sešus oglekļa cukurus, tiek iegūtas divas trīs oglekļa molekulas. Tikai glicerraldehīda 3-fosfāts var nekavējoties sākties ar glikolīzi.

5. solis : šī ir arī izomerizācijas reakcija, kurā cits 4. posma produkts, dihidroksiacetonfosfāts, tiek izomerizēts, veidojot glicerraldehīda 3-fosfātu.

6. solis : no šī posma sāksies enerģijas ģenerēšanas fāze. Tātad divas glicerraldehīda 3-fosfāta molekulas tiek oksidētas. Reaģējot ar -SH grupu, jodacetāts kavē enzīma glicerraldehīd-3-fosfāta dehidrogenāzes darbību.

7. solis : ATP tiek izveidots no augstas enerģijas fosfātu grupas, kas tika izveidota 6. solī.

8. posms : Fosfāta estera saite 3-fosfoglicerātā ar brīvu enerģiju tiek pārvietota no oglekļa 3, veidojot 2-fosfoglicerātu.

9. solis : Enola fosfāta saiti izveido, atdalot ūdeni no 2-fosfoglicerāta. Enolāzi (enzīms, kas katalizē šo soli) kavē fluorīds.

10. solis : Veic ATP, pārnesot ADP uz augstas enerģijas fosfātu grupu, kas ģenerēts 9. solī.

Krebsa cikla definīcija

Šis cikls notiek mitohondriju matricā (citozols prokariotos) . Neto rezultāts ir CO2 veidošanās, kad acetilgrupa nonāk ciklā kā Acetyl CoA. Tajā notiek pirūnskābes oksidēšana oglekļa dioksīdā un ūdenī.

Krebsa ciklu 1936. gadā atklāja HA Krebs (Vācijā dzimis bioķīmiķis) . Tā kā cikls sākas ar citronskābes veidošanos, to sauc par citronskābes ciklu. Cikls satur arī trīs karbonskābju grupas (COOH), tāpēc to sauc arī par trikarbonskābes ciklu (TCA cikls).

Citronskābes (Krebs) cikls

Krebsa ciklā iesaistītie soļi :

1. solis : Citrāts tiek iegūts šajā posmā, kad Acetyl CoA pievieno savu divu oglekļa acetilgrupu oksaloacetātam.

2. solis : Citrāts tiek pārveidots par tā izocitrātu (citrāta izomēru), noņemot vienu ūdens molekulu un pievienojot otru.

3. solis : NAD + tiek samazināts līdz NA, kad izocitrāts tiek oksidēts un zaudē CO2 molekulu.

4. solis : CO2 atkal tiek zaudēts, iegūtais savienojums tiek oksidēts un NAD + tiek samazināts līdz NADH. Atlikušā molekula ar nestabilas saites palīdzību tiek piesaistīta koenzīmam A. Alfa-ketoglutarāta dehidrogenāze katalizē reakciju.

5. solis : GTP rodas, aizvietojot CoA ar fosfātu grupu, un pārnes uz IKP.

6. solis . Šajā posmā FADH2 un oksidējošs sukcināts tiek izveidots, kad divi ūdeņradi tiek pārnesti uz FAD.

7. darbība : Substrāts tiek oksidēts, un NAD + tiek reducēts uz NADH, un oksaloacetāts tiek reģenerēts.

Galvenās atšķirības starp glikolīzi un Krebsa ciklu

  1. Glikolīze ir pazīstama arī kā EMP (Embden-Meyerhof-Parnas ceļš vai citoplazmatiskais ceļš) sākas ar glikozes sadalīšanos piruvātā; Krebsa cikls ir pazīstams arī kā TCA (trikarbonskābes) cikls. Mitohondriju elpošana sāk oksidēt piruvātu CO2.
  2. Neto ieguvums visā ciklā ir divas ATP molekulas un divas NADH molekulas katrai sadalītai glikozes molekulai, savukārt Krebsa ciklā sešas NADH2 molekulas, 2 FADH2 molekulas katriem diviem acetil-CoA enzīmiem.
  3. Kopējais saražoto ATP skaits ir 8, un Krebsa ciklā kopējais ATP ir 24.
  4. Glikolīzē oglekļa dioksīds neizdalās, savukārt Krebsa ciklā oglekļa dioksīds attīstās.
  5. Glikolīzes rašanās vieta atrodas citoplazmā; Krebsa cikls notiek mitohondriju iekšienē (citozols prokariotos).
  6. Glikolīze var notikt skābekļa klātbūtnē, ti, aeroba vai bez skābekļa, ti, anaerobā klātbūtnē; Krebsa cikls notiek aerobi .
  7. Glikozes molekula tiek sadalīta divās organiskās vielas molekulās - piruvātā glikolīzē, savukārt piruvāta sadalīšanās pilnībā notiek neorganiskās vielās, kas ir CO2 un H2O.
  8. Glikolīzē 2 ATP molekulas tiek patērētas fosforilēšanai, savukārt Kreba ciklā ATP netiek patērēts .
  9. Nav oksidatīvās fosforilēšanās nozīmes glikolīzē; liela loma ir oksidējošai fosforilēšanai, kā arī tiek uzskatīts, ka oksaloacetātam ir katalītiska loma Krebsa ciklā.
  10. Tāpat kā glikolīzes gadījumā, glikoze tiek sadalīta piruvātā, un tāpēc glikolīze tiek uzskatīta par pirmo elpošanas soli ; Krebsa cikls ir otrais elpošanas solis ATP iegūšanai.
  11. Glikolīze ir taisns vai lineārs ceļš ; savukārt Krebsa cikls ir apļveida ceļš .

Secinājums

Abi ceļi rada enerģiju šūnai, kur glikolīze ir glikozes molekulas sadalīšana, iegūstot divas piruvāta molekulas, savukārt Kreba cikls ir process, kurā acetil-CoA iegūst citrātu, pievienojot tā oglekļa acetilgrupu oksaloacetātam. Glikolīze ir būtiska smadzenēm, no kuras enerģija ir atkarīga no glikozes.

Kreba cikls ir svarīgs metabolisma ceļš, piegādājot enerģiju ķermenim, apmēram 65–70% ATP tiek sintezēti Krebsa ciklā. Citronskābes cikls jeb Krebsa cikls ir pēdējais oksidatīvais ceļš, kas savieno gandrīz visu atsevišķo metabolisma ceļu.

Top