Skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo

Pagrindinis skirtumas - glikolizė prieš TCA ciklą
 

Kvėpavimas yra procesas, kuriame vyksta daugybė reakcijų, kurias jungia oksidacijos ir redukcijos reakcijos bei elektronų perdavimas. Kvėpavimo pabaigoje organizmai gamina energiją savo medžiagų apykaitos procesams sunaudoti. Ši energija gaminama kaip ATP (ląstelių energijos valiuta). Aerobinio kvėpavimo metu deguonies molekulės veikia kaip galutiniai elektronų akceptoriai ir yra redukuojamos gaminti vandenį. Tai sukuria elektrocheminį gradientą, kuris skatina ATP sintezę. Aerobinį kvėpavimą sudaro trys pagrindinės fazės, kuriose anglies molekulės pertvarkomos per fermentų katalizuojamas reakcijas, kad būtų ATP. Pirmoji fazė, bendra tiek aerobams, tiek anaerobams, yra glikolitinis kelias, kai cukraus substratas, daugiausia gliukozė, yra katabolizuojamas į dvi piruvatų molekules. Ši konversija sukuria dvi ATP molekules ir dvi NADH molekules. Antroji fazė yra trikarboksirūgšties (TCA) ciklas, kuris yra centrinis mazgas, kuriame jungiasi visų metabolizmo tarpiniai produktai, kad prisidėtų prie energijos gamybos gaminant NADH, FADH2 ir dvi molekules CO₂ vykstant oksidacijos-redukcijos reakcijoms. TCA ciklas vyksta tik aerobuose. Abiejuose šiuose procesuose substrato fosforilinimas vyksta norint gaminti energiją. Pagrindinis skirtumas tarp glikolizės ir TCA ciklo yra tas glikolizė vyksta citoplazmoje, o TCA ciklas vyksta mitochondrijose.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra glikolizė 
3. Kas yra TCA ciklas
4. Glikolizės ir TCA ciklo panašumai
5. Šalutinis palyginimas - glikolizės ir TCA ciklas lentelės pavidalu
6. Santrauka

Kas yra glikolizė?

Glikolizė arba „Embden-Meyerhof“ kelias yra pirmasis energijos gamybos žingsnis ir vyksta tiek aerobų, tiek anaerobų citozolyje. Tai yra fermentų katalizuota reakcijos procedūra, susidedanti iš dešimties reakcijos pakopų. Glikolizės metu cukraus molekulės fosforilinamos ir įstrigusios ląstelėje, kad katabolizuotųsi į dvi piruvato molekules (tris anglies junginius), kurios yra galutiniai glikolizės produktai.

Glikolizės stadijos

Jį sudaro trys pagrindiniai etapai:

Parengiamasis etapas

Šiame etape cukraus liekanos, turinčios šešis anglies atomus, fosforilinamos ir įstrigusios ląstelėje. Parengiamoji fazė yra energijos reikalaujanti fazė, kurioje naudojamos dvi ATP molekulės.

Išardymo etapas

Šios fazės metu 6 anglies molekulė skaidoma į du fosforilintus 3 anglies likučius.

Atmokėk sceną

Tai yra paskutinis glikolizės etapas, kai sintetinami ATP ir NADH. Kiekvienam 6 anglies cukraus substratui gaminamos 4 ATP molekulės, 2 NADH molekulės ir 2 piruvato molekulės; taigi tai yra energiją gaminanti glikolizės fazė.

01 paveikslas: Glikolizė

Bendra glikolizės reakcija

Gliukozė + 2P_i + 4ADP + 2NAD⁺ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H₂O + 2H⁺

Grynoji ATP produkcija = 2ATP

Kas yra TCA ciklas?

TCA ciklas, dar vadinamas Citrinos rūgšties ciklas arba Krebso ciklas, vyksta mitochondrijų matricoje. Tai aerobinio kvėpavimo dalis; taigi, tai vyksta tik aerobuose. TCA ciklas yra ciklinis fermentų katalizuotas kelias, kai 4 anglies substratas (oksalacetato rūgštis) priima 2 anglies acetil-CoA, kad gautų 6 anglies molekulę (citratą). Citratas metabolizuojamas cikliniu būdu, sukurdamas dvi anglies dioksido molekules, dvi NADH molekules, vieną FADH.₂ molekulė ir viena GTP molekulė. Pagrindinė TCA ciklo funkcija yra surinkti didelės energijos elektronus iš anglies degalų. Tuomet šie didelės energijos elektronai perkeliami į elektronų pernešimo grandinę, kuri yra paskutinis aerobinio kvėpavimo etapas ATP sintezei. TCA ciklas taip pat yra paskutinis bendras angliavandenių, aminorūgščių, riebalų rūgščių ir nukleotidų oksidacijos kelias. Angliavandeniai ir riebalų rūgštys patenka į TCA ciklą kaip acetilinis koenzimas A, tuo tarpu aminorūgštys patenka į TCA ciklą kaip α-ketoglutaratas, o nukleotidai - kaip fumaratas.

02 paveikslas: TCA ciklas

Bendra TCA ciklo reakcija

Acetyl Co A + 3 NAD⁺ + FAD + BVP + 2P_i + 2H₂O → 2CO₂ + 3NADH + FADH₂ + GTP + 3H⁺

Kokie yra glikolizės ir TCA ciklo panašumai?

• Glikolizė ir TCA ciklas susideda iš fermentų katalizuotų reakcijų ciklų.
• Abiejuose procesuose vyksta substrato lygio fosforilinimas.
• Abu procesai sukuria NADH, H₂O kaip produktai.
• Abu procesai yra reguliuojami per hormonų kontrolę, alosterinę reguliaciją ir galutinio produkto slopinimą (grįžtamojo ryšio mechanizmai)..

Kuo skiriasi glikolizė ir TCA ciklas??

Glikolizė prieš TCA ciklą
Glikolizė yra procesas, kurio metu 6 anglies cukraus (monosacharido) molekulės per fermentų katalizuojamas reakcijas katabolizuojamos į 3 anglies piruvato molekules..	TCA ciklas yra procesas, kurio metu surenkama energija, kaupiama anglies molekulėse, kad būtų galima gauti daug elektronų turinčių junginių elektronų pernešimo grandinei, kad sintetinti ATP oksidacinio fosforilinimo būdu.
Reakcijos vieta
Citozolyje vyksta glikolizė.	TCA ciklas vyksta mitochondrijų matricoje.
Reikalavimas deguonies
Glikolizė gali vykti tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis.	TCA ciklas yra griežtai aerobinis.
Pradinis junginys
Šeši anglies monosacharidai (gliukozė) yra pradinis glikolizės substratas.	Keturių anglies oksaloacetatas yra pradinis TCA ciklo substratas.
Galutiniai produktai
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 kaip linijinė seka.	TCA ciklas vyksta per ciklinę seką.
CO dalyvavimas2
Glikolizės metu CO2 nereikia arba jis susidaro.	CO2 susidaro kiekvienoje TCA ciklo acetil-co A molekulėje.
ATP vartojimas
2 ATP molekulės sunaudojamos glikolitiniu keliu.	ATP molekulės nenaudojamos TCA cikle.

Santrauka - glikolizė prieš TCA ciklą

Glikolizė ir TCA ciklas yra du gyvybiškai svarbūs metaboliniai keliai, gaminantys energiją per tarpinius anglies produktus, gaunamus iš makro molekulių angliavandenių, baltymų, riebalų ir nukleorūgščių. Abu procesai yra tarpininkaujami fermentams ir yra nuolat reguliuojami atsižvelgiant į ląstelės / organizmo energijos poreikį, o šių procesų sparta skiriasi įvairiomis sąlygomis, tokiomis kaip pasninko būsena, gerai maitinama būsena, badavimo būsena ir mankštos būsena. Svarbu ištirti glikolitinio kelio ir TCA ciklo reguliavimą, kad būtų galima nustatyti biocheminius ryšius siekiant pašalinti medžiagų apykaitos sutrikimus organizme. Glikolizė yra pradinis kvėpavimo procesas, o TCA ciklas yra antra pagrindinė aerobinio kvėpavimo fazė, jungianti su paskutine kvėpavimo stadija (elektronų transportavimo grandine). Glikolizė vyksta citoplazmoje ir sukelia piruvatus; šie piruvatai patenka į mitochondrijas ir padeda TCA cikle. 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. Glikolizės ir TCA ciklo skirtumas.

Nuorodos:

1. Berg, Jeremy M. „Citrinų rūgšties ciklas“. Biochemija. 5-asis leidimas, JAV nacionalinė medicinos biblioteka, 1970 m. Sausio 1 d., Galima rasti čia. Prisijungta 2017 m. Rugpjūčio 21 d.
Bergas, Jeremy M. „Glikolizė yra daugelio organizmų energijos virsmo kelias“. Biochemija. 5-asis leidimas, JAV nacionalinė medicinos biblioteka, 1970 m. Sausio 1 d., Galima rasti čia. Prisijungta 2017 m. Rugpjūčio 21 d.

Vaizdo mandagumas:

1. WYassineMrabet „glikolizė“ - Savas darbas (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“
2. „Citrinų rūgšties ciklo noi“ autorius Narayanese (aptarimas) - modifikuota vaizdo versija: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“