Galvenā atšķirība starp glikolīzes krebs ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi ir tīrā raža. Glikolīze rada divus piruvātus, divus ATP un divus NADH, savukārt Krebsa cikls ražo divus oglekļa dioksīdus, trīs NADH, vienu FADH2,un vienu ATP. No otras puses, elektronu transportēšanas ķēde rada trīsdesmit četrus ATP un vienu ūdens molekulu.
Šūnu elpošana ir vielmaiņas reakciju virkne, kas notiek organismu šūnās, lai ķīmisko enerģiju no skābekļa vai barības vielām pārvērstu ATP un atbrīvotu atkritumus. Tas parasti ietver barības vielas, piemēram, ogļhidrātus, taukskābes un olb altumvielas. Visizplatītākais oksidētājs, kas nodrošina ķīmisko enerģiju, ir molekulārais skābeklis. Šī ATP uzkrātā ķīmiskā enerģija virza procesus, kuriem nepieciešama enerģija, piemēram, biosintēzi, pārvietošanos vai molekulu transportēšanu cauri šūnu membrānām. Šūnu elpošana ir viens no veidiem, kā šūna atbrīvo ķīmisko enerģiju, lai veicinātu šūnu aktivitātes. Šīs reakcijas notiek vairākos bioķīmiskos ceļos. Glikolīze, Krebsa cikls un elektronu transportēšanas ķēde, kas ir redoksreakcijas, ir šie ceļi.
Kas ir glikolīze?
Glikolīze ir vielmaiņas ceļš, kas pārvērš glikozi piruvātā. Šis process notiek citoplazmā. Tas ir pirmais solis glikozes sadalīšanā, lai iegūtu enerģiju šūnu metabolisma procesā. Glikolīze ir pazīstama arī kā pirmais solis šūnu elpošanā. Glikolīze sastāv no virknes reakciju enerģijas iegūšanai, kas ietver sešu oglekļa molekulas sadalīšanu; glikoze līdz trīs oglekļa molekulām; piruvāti. Šī procesa laikā atbrīvotā brīvā enerģija tiek izmantota, lai ražotu augstas enerģijas molekulas, piemēram, adenozīna trifosfātu (ATP) un nikotīnamīda adenīna dinukleotīdu (NADH).
Attēls 01: Glikolīze
Glikolīzes ceļš sastāv no desmit reakcijām, ko katalizē desmit dažādi enzīmi. Šim vielmaiņas ceļam nav nepieciešams skābeklis, tāpēc to uzskata par anaerobu ceļu. Glikolīzes ceļā ir divas atsevišķas fāzes: sagatavošanas fāze, kurā tiek patērēts ATP, un atmaksāšanās fāze, kurā tiek ražots ATP. Katrs posms sastāv no pieciem posmiem. Sagatavošanās posmā notiek pirmie pieci soļi – tie patērē enerģiju, lai glikozi pārvērstu par trīsoglekļa cukura fosfātiem. Izmaksas fāze ietver pēdējos piecus posmus, kuros tiek iegūtas ar enerģiju bagātas molekulas. Tā kā sagatavošanas fāzē glikoze rada divus triozes cukurus, katra reakcija atmaksāšanās fāzē notiek divas reizes katrā glikozes molekulā. Tāpēc tiek iegūtas divas NADH molekulas un četras ATP molekulas. Glikolīzes neto ieguvums ietver divas piruvāta molekulas, divas NADH molekulas un divas ATP molekulas.
Kas ir Krebsa cikls?
Krebsa cikls (citronskābes cikls vai trikarbonskābes cikls) ir ķīmisku reakciju virkne, lai atbrīvotu uzkrāto enerģiju, oksidējot acetilko-A, divu oglekļa acetilgrupu, kas iegūta no ogļhidrātiem, olb altumvielām un taukiem.. Piruvāts, kas rodas glikolīzes laikā, pārvēršas par acetilko-A.
Attēls 02: Krebsa cikls
Krebsa cikls notiek eikariotu mitohondriju matricā un prokariotu citoplazmā. Šis cikls ir slēgta cikla ceļš, kas ietver astoņus soļus. Šeit pēdējā ceļa daļa reformē četru oglekļa molekulu, oksaloacetātu, kas tiek izmantota pirmajā solī. Šajā vielmaiņas ceļā patērētā citronskābe tiek reģenerēta reakciju secībā, lai pabeigtu ciklu. Krebsa cikls sākotnēji patērē acetilko-A un ūdeni, samazinot nikotīnamīda adenīna dinukleotīdu (NAD+) līdz NADH. Tā rezultātā veidojas oglekļa dioksīds. Krebsa cikls beidzot rada divas oglekļa dioksīda molekulas, vienu GTP vai ATP, trīs NADH molekulas un vienu FADH2 Šīs cikla sērijas astoņas darbības ietver redoksēšanas, dehidratācijas, hidratācijas un dekarboksilēšanas reakcijas. Krebsa cikls tiek uzskatīts par aerobo ceļu, jo tiek izmantots skābeklis.
Kas ir elektronu transporta ķēde?
Elektronu transportēšanas ķēde (ETC) ir ceļš, kas sastāv no virknes proteīnu kompleksu, kas redoksreakciju ceļā pārnes elektronus no elektronu donoriem uz elektronu akceptoriem. Tas izraisa ūdeņraža jonu uzkrāšanos mitohondriju matricā. ETC notiek mitohondriju iekšējā membrānā. Šeit veidojas koncentrācijas gradients, kur ūdeņraža joni izkliedējas no matricas, ejot caur ATP sintāzes enzīmu. Tas fosforilē ADP, kas ražo ATP.
03. attēls: elektronu transportēšanas ķēde
ETC ir pēdējais aerobās elpošanas posms, kurā elektroni tiek pārnesti no viena kompleksa uz otru, samazinot molekulāro skābekli, veidojot ūdeni. Šajā ceļā ir iesaistīti četri olb altumvielu kompleksi. Tie ir apzīmēti kā komplekss I, komplekss II, komplekss III un komplekss IV. ETC unikālā iezīme ir protonu sūkņa klātbūtne, lai izveidotu protonu gradientu pāri mitohondriju membrānai. Citiem vārdiem sakot, elektroni tiek pārvietoti no NADH un FADH2 uz molekulāro skābekli. Šeit protoni tiek sūknēti no matricas uz mitohondriju iekšējo membrānu, un skābeklis tiek reducēts, veidojot ūdeni. ETC neto ieguvums ietver trīsdesmit četras ATP molekulas un vienu ūdens molekulu.
Kādas ir līdzības starp glikolīzes Krebsa ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi?
- Glikolīze, Krebsa cikls un elektronu transportēšanas ķēde ir trīs soļi, kas iesaistīti šūnu elpošanā.
- Visi trīs ceļi ir ar enzīmu starpniecību.
- Šie ceļi rada ATP.
- Krebsa cikls un ETC ir aerobikas ceļi.
- Glikolīze un Krebsa cikls rada NADH.
- Gan Krebsa cikls, gan ETC notiek mitohondrijās.
Kāda ir atšķirība starp glikolīzes Krebsa ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi?
Glikolīze rada divus piruvātus, divus ATP un divus NADH, savukārt Krebsa cikls ražo divus oglekļa dioksīdus, trīs NADH, vienu FADH2 un vienu ATP. Elektronu transportēšanas ķēde rada trīsdesmit četras ATP un vienu ūdens molekulu. Šī ir galvenā atšķirība starp glikolīzes Krebsa ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi. Glikolīze sastāv no desmit soļiem, kas ietver desmit dažādus enzīmus, un ir lineāra secība, savukārt Krebsa cikls sastāv no astoņiem posmiem, un tas ir slēgta cikla ceļš, kurā pēdējā ceļa daļa pārveido molekulu, kas tiek izmantota pirmajā solī. No otras puses, elektronu transportēšanas ķēde ir reakciju virkne, kas sastāv no četriem olb altumvielu kompleksiem un ir arī lineāra secība. Šī ir vēl viena atšķirība starp glikolīzes krebs ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi. Turklāt glikolīze patērē ATP, savukārt Krebsa cikls un elektronu transportēšanas ķēde nepatērē ATP. Vēl viena atšķirība starp glikolīzes krebsa ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi ir tāda, ka glikolīze ir anaerobs ceļš, savukārt Krebsa cikls un ETC ir aerobie ceļi.
Šajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp glikolīzes krebu ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi.
Kopsavilkums - glikolīze pret Krebsa ciklu pret elektronu transporta ķēdi
Šūnu elpošana ir viens no veidiem, kā šūna atbrīvo ķīmisko enerģiju, lai iegūtu kurināmo, kas nepieciešams šūnu aktivitātēm. Tas ietver trīs bioķīmiskos ceļus: glikolīzi, Krebsa ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi. Glikolīze ir vielmaiņas ceļš, kas pārvērš glikozi piruvātā. Tas ir anaerobs ceļš, kas notiek citoplazmā. Glikolīze ir pazīstama arī kā pirmais solis šūnu elpošanā. Glikolīzes ceļš sastāv no desmit reakcijām, ko katalizē desmit dažādi enzīmi. Krebsa cikls ir virkne ķīmisku reakciju, lai atbrīvotu uzkrāto enerģiju, oksidējot acetilko-A, divu oglekļa acetilgrupu. Krebsa cikls notiek mitohondriju matricā. Tas ir slēgta cikla ceļš, kas ietver astoņus soļus. Krebsa cikls ir šūnu elpošanas otrais posms un ir aerobais ceļš. Elektronu transportēšanas ķēde ir ceļš, kas sastāv no virknes olb altumvielu kompleksu, kas redoksreakciju ceļā pārnes elektronus no elektronu donoriem uz elektronu akceptoriem. Tas ir arī aerobs ceļš, kas notiek mitohondriju iekšējā membrānā. Tādējādi šeit ir apkopota atšķirība starp glikolīzes krebs ciklu un elektronu transportēšanas ķēdi.
