Pagrindinis skirtumas tarp glikolizės ir Krebso ciklo yra toks: Glikolizė yra pirmasis kvėpavimo proceso etapas ir įvyksta ląstelės citoplazmoje . Krebso ciklas yra antrasis kvėpavimo procesas, vykstantis ląstelės mitochondrijose . Abu yra kvėpavimo procesas, kurio tikslas - patenkinti kūno energijos poreikį.
Taigi glikolizė yra apibrėžiama kaip reakcijų grandinė, skirta paversti gliukozę (arba glikogeną) į piruvato laktatą ir taip gaminti ATP. Kita vertus, Krebo ciklas arba citrinos rūgšties ciklas apima acetil-CoA oksidaciją į CO2 ir H2O.
Kvėpavimas yra svarbus visos gyvos būtybės procesas, kai sunaudojamas deguonis ir iš organizmo išsiskiria anglies dioksidas. Šio proceso metu išsiskiria energija, kuri naudojama įvairioms kūno funkcijoms atlikti. Be minėtų dviejų mechanizmų, yra ir kitų kvėpavimo mechanizmų, tokių kaip elektronų transportavimo sistema, pentozės fosfato kelias, anaerobinis piruvo rūgšties skilimas ir galutinė oksidacija.
Pateiktame turinyje aptarsime bendrą dviejų svarbiausių kvėpavimo mechanizmų, kurie yra glikolizė ir Krebso ciklas, skirtumą.
Palyginimo diagrama
| Palyginimo pagrindas | Glikolizė | Krebso ciklas |
|---|---|---|
| Prasideda su | Gliukozę suskaidykite į piruvatą. | Oksiduokite piruvatą į CO2. |
| Taip pat žinomas kaip | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas kelias arba citolplasminis kelias). | TCA (trikaboksirūgšties) ciklas, mitochondrijų kvėpavimas. |
| Anglies dioksido vaidmuo | Glikolizės metu neišsiskiria anglies dioksidas. | Anglies dioksidas išsiskiria Krebso cikle. |
| Įvykio vieta | Citoplazmos viduje. | Atsiranda mitochondrijose (citozolis prokariotuose) |
| Tai gali atsirasti kaip | Aerobiniu būdu (ty esant deguoniui) arba anaerobiniu būdu (ty neturint deguonies). | Tai vyksta aerobiniu būdu (deguonies buvimas). |
| Molekulės irimas | Gliukozės molekulė skaidoma į dvi organinių medžiagų molekules - piruvatą. | Piruvato skilimas visiškai virsta neorganinėmis medžiagomis, tokiomis kaip CO2 ir H2O. |
| ATP vartojimas | Fosforilinimas sunaudoja 2 ATP molekules. | Tai nevartoja ATP. |
| Grynasis pelnas | Kiekvienai gliukozės molekulei yra suskaidomos dvi ATP molekulės ir dvi NADH molekulės. | Šešios NADH2 molekulės, 2 FADH2 molekulės kiekvienam dviem acetil-CoA fermentams. |
| Pagaminto ATP skaičius | Grynasis ATP prieaugis yra 8 (įskaitant NADH). | Grynasis ATP pelnas yra 24. |
| Oksidacinis fosforilinimas | Nėra oksidacinio fosforilinimo vaidmens. | Manoma, kad gyvybiškai svarbus oksidacinio fosforilinimo vaidmuo, o oksaloacetatas vaidina katalizinį vaidmenį. |
| Kvėpavimo proceso žingsnis | Gliukozė suskaidoma į piruvatą, todėl glikolizė sakoma kaip pirmasis kvėpavimo žingsnis. | Krebso ciklas yra antrasis kvėpavimo žingsnis. |
| Kelio tipas | Tai tiesus arba tiesinis kelias. | Tai yra žiedinis kelias. |
Glikolizės apibrėžimas
Glikolizė taip pat žinoma kaip „Embden-Meyerhof-Parnas kelias “. Tai unikalus kelias, vykstantis aerobiniu ir anaerobiniu būdu, nedalyvaujant molekuliniam deguoniui. Tai yra pagrindinis gliukozės metabolizmo kelias ir vyksta visų ląstelių citozolyje. Pagrindinė šio proceso idėja yra ta, kad viena gliukozės molekulė iš dalies oksiduojasi į du molius piruvato, kurį sustiprina fermentai.
Glikolizė yra procesas, kuris vyksta 10 paprastų žingsnių. Šiame cikle pirmųjų septynių pakopų glikolizės reakcijos vyksta citoplazminiuose organeliuose, vadinamuose glikozoma . Kitos trys reakcijos, tokios kaip heksokinazė, fosfofruktokinazė ir piruvato kinazė, yra negrįžtamos.
Visas ciklas yra padalintas į dvi fazes, pirmosios penkios stadijos yra žinomos kaip parengiamoji fazė, o kita - kaip atsipirkimo fazė . Pirmaisiais penkiais šio kelio etapais gliukozės fosforilinimas vyksta du kartus ir yra paverčiamas fruktozės 1, 6-bifosfatu, todėl galime pasakyti, kad čia energija sunaudojama dėl fosforilinimo, o ATP yra fosforilo grupės donoras.
Dabar fruktozės 1, 6-bifosfatas suskaidomas ir gaunamos dvi 2, 3-anglies molekulės. Dihidroksiacetono fosfatas, kuris yra vienas iš produktų, paverčiamas glicerraldehido 3-fosfatu. Taip gaunamos dvi glicerraldehido 3-fosfato molekulės, kurios toliau perdirbamos į penkių pakopų išmokėjimo fazę.
Išmokėjimo fazė yra glikolizės energijos padidėjimo fazė, kuri paskutiniame etape sukuria ATP ir NADH. Pirmiausia, glicerraldehido 3-fosfatas oksiduojamas su NAD + kaip elektronų akceptoriumi (kad susidarytų NADH) ir įterpiamas neorganinis fosfatas, kad būtų gauta didelės energijos molekulė kaip 1, 3-bifosfogliceratas. Vėliau aukštos energijos fosfatas ant anglies yra paaukotas ADP ir paverčiamas ATP. Šis ATP susidarymas vadinamas substrato lygio fosforilinimu.
Glikolizės kelias
Taigi iš vienos gliukozės molekulės glikolizės metu gaunamas 2 ATP ir 2 NADH kiekis.
Glikolizės veiksmai :
1 žingsnis : Šis pirmasis žingsnis vadinamas fosforilinimu, tai yra negrįžtama reakcija, kurią sukelia fermentas, vadinamas heksokinaze. Šis fermentas randamas visų tipų ląstelėse. Šiame etape gliukozė fosforilinama ATP, kad susidarytų cukraus-fosfato molekulė. Fosfato neigiamas krūvis neleidžia cukraus fosfatui prasiskverbti pro plazmos membraną ir taip pritraukti gliukozę ląstelės viduje.
2 žingsnis : Šis žingsnis vadinamas izomerizacija, kai grįžtamasis cheminės struktūros pertvarkymas perkelia karbonilo deguonį iš anglies 1 į anglį 2, sudarydamas iš aldozinio cukraus ketozę.
3 žingsnis : Tai taip pat yra fosforilinimo etapas, naujoji hidroksilo grupė, esanti ant anglies 1, yra fosforilinta ATP, kad susidarytų du trijų anglies cukraus fosfatai. Šis etapas yra reguliuojamas fermento fosfofruktokinazės, kuris tikrina cukraus patekimą į glikolizę.
4 žingsnis : Tai vadinama skilimo reakcija . Suskaidžius šešis anglies cukrus, susidaro dvi trijų anglies molekulės. Tik glicerraldehido 3-fosfatas gali būti pradėtas iš karto per glikolizę.
5 žingsnis : Tai taip pat yra izomerizacijos reakcija, kai kitas 4 pakopos produktas, dihidroksiacetono fosfatas, yra izomerizuotas, kad susidarytų glicerraldehido 3-fosfatas.
6 žingsnis : nuo šio žingsnio prasidės energijos generavimo etapas. Taigi dvi glicerraldehido 3-fosfato molekulės yra oksiduojamos. Reaguodamas su -SH grupe, jodoacetatas slopina fermento glicerraldehido-3-fosfato dehidrogenazės funkciją.
7 pakopa : ATP suformuojamas iš didelės energijos fosfato grupės, kuri buvo sugeneruota 6 pakopoje.
8 žingsnis : Fosfato esterio ryšys su 3-fosfoglicerātu, turinčiu laisvos energijos, iš anglies 3 perkeliamas į 2-fosfogliceridą.
9 žingsnis : Enolifosfato ryšys sukuriamas pašalinant vandenį iš 2-fosfoglicerido. Enolazę (fermentą, katalizuojantį šį žingsnį) slopina fluoridas.
10 žingsnis : formuoja ATP, perkeldamas ADP į didelės energijos fosfato grupę, sugeneruotą 9 žingsnyje.
Krebso ciklo apibrėžimas
Šis ciklas vyksta mitochondrijų matricoje (citozolis prokariotuose) . Grynasis rezultatas yra CO2 susidarymas, kai acetilo grupė, einanti į ciklą kaip Acetyl CoA. Joje vyksta piruvo rūgšties oksidacija į anglies dioksidą ir vandenį.
Krebs ciklą atrado HA Krebs (vokiečių kilmės biochemikas) 1936 m . Ciklas prasideda nuo citrinos rūgšties susidarymo, todėl jis vadinamas citrinos rūgšties ciklu. Cikle taip pat yra trys karboksilo grupės (COOH), taigi dar vadinamas trikarboksirūgšties ciklu (TCA ciklas).
Citrinos rūgšties (Krebs) ciklas
Krebso ciklo žingsniai :
1 žingsnis : Citratas gaunamas šiame etape, kai Acetyl CoA prideda savo dviejų anglies acetilo grupę prie oksaloacetato.
2 žingsnis : Citratas paverčiamas jo izocitratu (citrato izomeru), pašalinant vieną vandens molekulę ir pridedant kitą.
3 žingsnis : NAD + redukuojamas į NA, kai oksiduojamas izocitratas ir prarandama CO2 molekulė.
4 žingsnis : CO2 vėl prarandamas, gautas junginys oksiduojamas ir NAD + redukuojamas į NADH. Likusi molekulė prisijungia prie kofermento A per nestabilią jungtį. Alfa-ketoglutarato dehidrogenazė katalizuoja reakciją.
5 žingsnis : GTP generuojamas fosfato grupei pakeičiant CoA ir pervedamas į BVP.
6 žingsnis. Šiame etape, kai du vandeniliai perkeliami į FAD, susidaro FADH2 ir oksiduojantis sukcinatas.
7 etapas : substratas oksiduojasi ir NAD + redukuojamas į NADH ir oksaloacetatas regeneruojamas.
Pagrindinis skirtumas tarp glikolizės ir Krebso ciklo
- Glikolizė taip pat žinoma kaip EMP (Embden-Meyerhof-Parnas kelias arba citoplazmos kelias) prasideda suskaidžius gliukozę į piruvatą; Krebso ciklas taip pat žinomas kaip TCA (trikarboksirūgšties) ciklas. Mitochondrijų kvėpavimas pradeda oksiduoti piruvatą į CO2.
- Grynasis viso ciklo pelnas yra dvi ATP molekulės ir dvi NADH molekulės kiekvienai suskaidytai gliukozės molekulei, o Krebo cikle - šešios NADH2 molekulės, 2 FADH2 molekulės kiekvienam dviem acetil-CoA fermentams.
- Iš viso pagamintas ATP yra 8, o Krebso cikle - 24.
- Glikolizės metu neišsiskiria anglies dioksidas, o Krebso cikle išsiskiria anglies dioksidas.
- Glikolizės atsiradimo vieta yra citoplazmos viduje; Krebso ciklas vyksta mitochondrijų viduje (citozolis prokariotuose).
- Glikolizė gali vykti esant deguoniui, ty aerobiniam, arba neturint deguonies, ty anaerobiniam ; Krebso ciklas vyksta aerobiniu būdu .
- Gliukozės molekulė skaidoma į dvi organinės medžiagos molekules - piruvatą, vykstant glikolizei, o piruvatas skaidomas visiškai į neorganines medžiagas, ty CO2 ir H2O.
- Glikolizėje 2 ATP molekulės sunaudojamos fosforilinti, o Krebo ciklas ATP nevartojamas .
- Nėra oksidacinio fosforilinimo vaidmens glikolizėje; svarbiausias yra oksidacinis fosforilinimas, taip pat laikoma, kad oksalacetatas vaidina katalizinį vaidmenį Krebso cikle.
- Kaip ir glikolizės metu, gliukozė suskaidoma į piruvatą, taigi glikolizė yra pirmoji kvėpavimo pakopa ; Krebso ciklas yra antrasis kvėpavimo žingsnis gaminant ATP.
- Glikolizė yra tiesus arba tiesinis kelias ; tuo tarpu Krebso ciklas yra žiedinis kelias .
Išvada
Abu būdai gamina energiją ląstelei, kur glikolizė yra gliukozės molekulės suskaidymas, kad būtų gaunamos dvi molekulės piruvato, tuo tarpu Krebo ciklas yra procesas, kai acetil-CoA gamina citratą, pridedant savo anglies acetilo grupę prie oksaloacetato. Glikolizė yra būtina smegenims, o energijai priklauso nuo gliukozės.
Krebo ciklas yra svarbus medžiagų apykaitos būdas tiekiant energiją kūnui. Krebso cikle susintetinta apie 65–70% ATP. Citrinos rūgšties ciklas arba Krebso ciklas yra galutinis oksidacinis kelias, jungiantis beveik visą individualų metabolizmo kelią.
