Razlika med glikolizo in ciklom TCA
Share
Ključna razlika - Glikoliza proti ciklu TCA
Dihanje je postopek, ki zajema vrsto reakcij, ki jih povezujejo reakcije oksidacije in redukcije ter prenos elektronov. Na koncu dihanja organizmi proizvajajo energijo, ki jo lahko izkoristijo za svoje presnovne procese. Ta energija se proizvaja v obliki ATP (energijska valuta celic). Med aerobnim dihanjem molekule kisika delujejo kot končni sprejemniki elektronov in se reducirajo, da proizvajajo vodo. Tako nastane elektrokemični gradient, ki poganja sintezo ATP. Aerobno dihanje je sestavljeno iz treh glavnih faz, kjer se molekule ogljika preuredijo z vrsto reakcij, kataliziranih z encimi, da se dobi ATP. Prva faza, ki je skupna tako aerobom kot anaerobom, je glikolitična pot, kjer se sladkorni substrat, predvsem glukoza, katabolizira v dve molekuli piruvata. Ta pretvorba proizvaja dve molekuli ATP in dve molekuli NADH. Druga faza je cikel trikarboksilne kisline (TCA), ki je osrednje vozlišče, kjer se vmesniki vseh presnovnih poti združijo in prispevajo k proizvodnji energije s proizvodnjo NADH, FADH2 in dveh molekul CO2 z oksidacijsko-redukcijskimi reakcijami. Cikel TCA poteka le v aerobih. V obeh teh procesih poteka fosforilacija na ravni substrata, da se proizvede energija. Ključna razlika med glikolizo in ciklom TCA je v tem glikoliza se pojavi v citoplazmi, medtem ko se cikel TCA pojavi v mitohondrijah.
VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je glikoliza
3. Kaj je cikel TCA
4. Podobnosti med glikolizo in ciklom TCA
5. Primerjava ob strani - cikel glikolize proti TCA v tabeli
6. Povzetek
Kaj je glikoliza?
Glikoliza oz Pot poti Embden-Meyerhof je prvi korak proizvodnje energije in se odvija v citosolu obeh aerobov in anaerobov. Gre za encimski reakcijski postopek, ki obsega deset reakcijskih korakov. Pri glikolizi se molekule sladkorja fosforilirajo in ujamejo v celici, da se katabolizirajo v dve molekuli piruvata (tri ogljikove spojine), ki sta končna produkta glikolize.
Stopnje glikolize
Ima tri glavne faze, kot sledi:
Pripravljalni oder
V tej fazi se ostanki sladkorja, ki vsebujejo šest atomov ogljika, fosforilirajo in ujamejo v celici. Pripravljalna faza je faza, ki potrebuje energijo, kjer se uporabljata dve molekuli ATP.
Stopnja cepitve
V tej fazi se 6-ogljikova molekula razcepi na dva fosforilirana 3-ogljikova ostanka.
Izplača se Stage
To je zadnja stopnja glikolize, kjer se sintetizirata ATP in NADH. Za vsak 6 substrat ogljikovega sladkorja nastanejo 4 molekule ATP, 2 molekuli NADH in 2 molekuli piruvata; tako je to faza glikolize, ki proizvaja energijo.
Slika 01: Glikoliza
Celotna reakcija glikolize
Glukoza + 2Pjaz + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+
Neto proizvodnja ATP = 2ATP
Kaj je TCA cikel?
Cikel TCA, imenovan tudi Cikel citronske kisline ali Krebsov cikel, poteka v matriksu mitohondrijev. Je del aerobnega dihanja; torej poteka le v aerobih. TCA cikel je ciklična, encimsko katalizirana pot, kjer 4-ogljikov substrat (oksaloocetna kislina) sprejme 2-ogljikov acetil CoA, da dobimo 6-ogljikovo molekulo (citrat). Citrat poteka ciklično presnovno pot, da nastane dve molekuli ogljikovega dioksida, dve molekuli NADH, ena FADH2 molekulo in eno molekulo GTP. Primarna funkcija cikla TCA je pridobivanje visokoenergijskih elektronov iz ogljikovih goriv. Ti visokoenergijski elektroni se nato prenesejo v verigo prenosa elektronov, kar je zadnja stopnja aerobnega dihanja za sintezo ATP. TCA cikel deluje tudi kot zadnja skupna pot oksidacije ogljikovih hidratov, aminokislin, maščobnih kislin in nukleotidov. Ogljikovi hidrati in maščobne kisline vstopijo v TCA cikel kot acetil koencim A, medtem ko aminokisline vstopijo v TCA cikel kot α - ketoglutarat in nukleotidi kot fumarat.
Slika 02: TCA cikel
Celotna reakcija cikla TCA
Acetil Co A + 3 NAD+ + FAD + BDP + 2Pjaz + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Kakšne so podobnosti med glikolizo in ciklom TCA?
- Glikoliza in cikel TCA obsegata niz reakcij, kataliziranih z encimi.
- V obeh procesih poteka fosforilacija na ravni substrata.
- Oba procesa proizvajata NADH, H2O kot izdelki.
- Oba procesa sta urejena s hormonskim nadzorom, alosterično regulacijo in zaviranjem končnih produktov (povratni mehanizmi).
Kakšna je razlika med glikolizo in ciklom TCA?
Glikoliza proti ciklu TCA | |
| Glikoliza je postopek, pri katerem se 6 molekul ogljikovega sladkorja (monosaharida) katabolizira v molekule 3-ogljikovega piruvata z encimsko reakcijami. | TCA cikel je postopek, pri katerem se energija, shranjena v molekulah ogljika, pobira za proizvodnjo spojin, bogatih z elektroni, za transportno verigo elektronov za sintezo ATP z oksidativno fosforilacijo. |
| Stran reakcije | |
| Glikoliza se pojavi v citosolu. | TCA cikel se pojavi v matriksu mitohondrijev. |
| Zahteva kisika | |
| Glikoliza se lahko pojavi tako v aerobnih kot v anaerobnih pogojih. | Cikel TCA je strogo aeroben. |
| Začetna spojina | |
| Šest ogljikovega monosaharida (glukoza) je začetni substrat glikolize. | Štirje ogljikovi oksaloacetat je začetna podlaga cikla TCA. |
| Končni izdelki | |
| Dve molekuli piruvata, dve molekuli ATP in dve molekuli NADH sta končni produkt glikolize. | Dva CO2, en GTP, tri NADH in en FADH2 so končni proizvodi cikla TCA. |
| Zaporedje reakcij | |
| Glikolitične reakcije se pojavljajo kot linearno zaporedje. | TCA cikel poteka prek cikličnega zaporedja. |
| Vključenost CO2 | |
| CO2 se med glikolizo ne zahteva ali proizvaja. | CO2 nastaja za vsako molekulo acetil co A iz cikla TCA. |
| Poraba ATP | |
| 2 molekuli ATP se porabljata po glikolitični poti. | ATP molekule se ne uporabljajo v ciklu TCA. |
Povzetek - Glikoliza proti ciklu TCA
Glikoliza in cikel TCA sta dve vitalni presnovni poti, ki sodelujeta pri proizvodnji energije preko ogljikovih intermediatov, pridobljenih iz makro molekul ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob in nukleinskih kislin. Oba procesa sta encimsko posredovana in sta nenehno regulirana glede na energijsko potrebo celice / organizma, hitrosti teh procesov pa se razlikujejo v različnih pogojih, kot so stanje na tešče, dobro nahranjeno stanje, stanje stradanja in stanje vadbe. Pomembno je preučiti regulacijo glikolitične poti in cikel TCA, da bi dobili biokemična razmerja za reševanje presnovnih neravnovesij v telesu. Glikoliza je pobudni proces dihanja in cikel TCA je druga velika faza aerobnega dihanja, ki se povezuje s končno stopnjo dihanja (elektronska transportna veriga). Glikoliza se pojavi v citoplazmi in nastanejo piruvati; ti piruvati vstopijo v mitohondrije in pomagajo v ciklu TCA. Glikoliza se lahko zgodi tako pri aerobnih kot pri anaerobnih organizmih. Vendar se cikel TCA zgodi le pri aerobnih organizmih, saj potrebuje aerobne pogoje. To je razlika med glikolizo in ciklom TCA.
Prenesite PDF različico cikla Glikoliza proti TCA
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabljate za namene brez povezave, kot je navedeno v navodilu. Prosimo, da tukaj prenesete PDF različico Razlika med glikolizo in ciklom TCA.
Reference:
1. Berg, Jeremy M. "Cikel citronske kisline." Biokemija. 5. izdaja, Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970, dostopno tukaj. Dostopno 21. avgusta 2017.
Berg, Jeremy M. "Glikoliza je pot pretvorbe energije v številne organizme." Biokemija. 5. izdaja, Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970, dostopno tukaj. Dostopno 21. avgusta 2017.
Vljudnost slik:
1. "Glikoliza" WYassineMrabet - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Cikel citronske kisline noi" Narayanese (pogovor) - Spremenjena različica slike: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) prek Wikimedije Commons
