Galvenā atšķirība - glikolīze pret TCA ciklu
Elpošana ir process, kurā notiek virkne reakciju, kas ir saistītas ar oksidācijas un reducēšanas reakcijām un elektronu pārnesi. Elpošanas beigās organismi ražo enerģiju, ko izmantot vielmaiņas procesiem. Šo enerģiju ražo ATP (šūnu enerģijas valūta) veidā. Aerobās elpošanas laikā skābekļa molekulas darbojas kā galīgie elektronu akceptori un tiek reducētas, lai iegūtu ūdeni. Tas rada elektroķīmisko gradientu, kas virza ATP sintēzi. Aerobā elpošana sastāv no trim galvenajām fāzēm, kurās oglekļa molekulas tiek pārkārtotas, izmantojot virkni enzīmu katalizētu reakciju, lai iegūtu ATP. Pirmā fāze, kas raksturīga gan aerobiem, gan anaerobiem, ir glikolītiskais ceļš, kurā cukura substrāts, galvenokārt glikoze, tiek katabolizēts līdz divām piruvāta molekulām. Šī konversija rada divas ATP molekulas un divas NADH molekulas. Otrā fāze ir trikarbonskābes (TCA) cikls, kas ir centrālais centrs, kurā savienojas visu vielmaiņas ceļu starpprodukti, lai veicinātu enerģijas ražošanu, veidojot NADH, FADH2 un divas CO2molekulas. caur oksidācijas-reducēšanas reakcijām. TCA cikls notiek tikai aerobos. Abos šajos procesos notiek substrāta līmeņa fosforilēšanās, lai ražotu enerģiju. Galvenā atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu ir tāda, ka glikolīze notiek citoplazmā, bet TCA cikls notiek mitohondrijās.
Kas ir glikolīze?
Glikolīze jeb Embden-Meyerhof ceļš ir pirmais enerģijas ražošanas solis, un tas notiek gan aerobu, gan anaerobu citozolā. Tā ir enzīmu katalizēta reakcijas procedūra, kas sastāv no desmit reakcijas posmiem. Glikolīzē cukura molekulas tiek fosforilētas un iesprostotas šūnā, lai katabolizētos divās piruvāta molekulās (trīs oglekļa savienojumā), kas ir glikolīzes galaprodukti.
Glikolīzes posmi
Tam ir trīs šādi galvenie posmi:
Sagatavošanās posms
Šajā posmā cukura atlikumi, kas satur sešus oglekļa atomus, tiek fosforilēti un ieslodzīti šūnā. Sagatavošanas fāze ir fāze, kurā nepieciešama enerģija, kurā tiek izmantotas divas ATP molekulas.
Šelšanas posms
Šajā fāzē 6 oglekļa molekula tiek sadalīta divos fosforilētos 3 oglekļa atlikumos.
Izmaksas posms
Šis ir pēdējais glikolīzes posms, kurā tiek sintezēts ATP un NADH. Katram 6 oglekļa cukura substrātam tiek ražotas 4 ATP molekulas, 2 NADH molekulas un 2 piruvāta molekulas; tādējādi tā ir glikolīzes enerģijas ražošanas fāze.
Attēls 01: Glikolīze
Glikolīzes kopējā reakcija
Glikoze + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pirūvāts + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
ATP neto produkcija=2ATP
Kas ir TCA cikls?
TCA cikls, saukts arī par citronskābes ciklu vai Krebsa ciklu, notiek mitohondriju matricā. Tā ir daļa no aerobās elpošanas; tātad tas notiek tikai aerobos. TCA cikls ir ciklisks, enzīmu katalizēts ceļš, kurā 4 oglekļa substrāts (oksaloetiķskābe) pieņem 2 oglekļa acetil CoA, lai iegūtu 6 oglekļa molekulu (citrātu). Citrātā notiek ciklisks vielmaiņas ceļš, veidojot divas oglekļa dioksīda molekulas, divas NADH molekulas, vienu FADH2 molekulu un vienu GTP molekulu. TCA cikla galvenā funkcija ir iegūt augstas enerģijas elektronus no oglekļa degvielas. Šie augstas enerģijas elektroni pēc tam tiek pārnesti uz elektronu transportēšanas ķēdi, kas ir pēdējais aerobās elpošanas posms ATP sintēzei. TCA cikls darbojas arī kā pēdējais kopējais ceļš ogļhidrātu, aminoskābju, taukskābju un nukleotīdu oksidēšanai. Ogļhidrāti un taukskābes iekļūst TCA ciklā kā acetilkoenzīms A, savukārt aminoskābes TCA ciklā nonāk kā α – ketoglutarāts un nukleotīdi kā fumarāts.
2. attēls: TCA cikls
Vispārējā TCA cikla reakcija
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + IKP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Kādas ir līdzības starp glikolīzi un TCA ciklu?
- Glikolīze un TCA cikls sastāv no virknes enzīmu katalizētu reakciju.
- Abos procesos notiek substrāta līmeņa fosforilēšanās.
- Abi procesi rada NADH, H2O kā produktus.
- Abus procesus regulē hormonālā kontrole, allosteriskā regulēšana un galaprodukta inhibīcija (atgriezeniskās saites mehānismi).
Kāda ir atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu?
Glikolīze pret TCA ciklu |
|
| Glikolīze ir process, kurā 6 oglekļa cukura (monosaharīda) molekulas fermentu katalizētās reakcijās tiek katabolizētas 3 oglekļa piruvāta molekulās. | TCA cikls ir process, kurā oglekļa molekulās uzkrātā enerģija tiek novākta, lai iegūtu elektroniem bagātus savienojumus elektronu transportēšanas ķēdei, lai sintezētu ATP, izmantojot oksidatīvo fosforilāciju. |
| Reakcijas vieta | |
| Citozolā notiek glikolīze. | TCA cikls notiek mitohondriju matricā. |
| Skābekļa nepieciešamība | |
| Glikolīze var notikt gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. | TCA cikls ir stingri aerobs. |
| Sākuma savienojums | |
| Seši oglekļa monosaharīds (glikoze) ir glikolīzes sākuma substrāts. | Četru oglekļa oksaloacetāts ir TCA cikla sākuma substrāts. |
| Galaprodukti | |
| Divas piruvāta molekulas, divas ATP molekulas un divas NADH molekulas ir glikolīzes galaprodukti. | Divi CO2, viens GTP, trīs NADH un viens FADH2 ir TCA cikla galaprodukti. |
| Reakciju secība | |
| Glikolītiskās reakcijas notiek lineārā secībā. | TCA cikls notiek cikliskā secībā. |
| CO iesaistīšanās2 | |
| CO2 nav nepieciešams un glikolīzes laikā neradās. | CO2 veidojas katrai TCA cikla acetilko A molekulai. |
| ATP patēriņš | |
| 2 ATP molekulas patērē glikolītiskais ceļš. | ATP molekulas netiek izmantotas TCA ciklā. |
Kopsavilkums - glikolīze pret TCA cikls
Glikolīze un TCA cikls ir divi būtiski vielmaiņas ceļi, kas iesaistīti enerģijas ražošanā, izmantojot oglekļa starpproduktus, kas iegūti no makromolekulām ogļhidrātiem, olb altumvielām, taukiem un nukleīnskābēm. Abi procesi ir ar enzīmu starpniecību un tiek pastāvīgi regulēti, pamatojoties uz šūnas/organisma enerģijas nepieciešamību, un šo procesu ātrums atšķiras dažādos apstākļos, piemēram, tukšā dūšā, labi paēdušajā stāvoklī, bada stāvoklī un fiziskās slodzes stāvoklī. Ir svarīgi izpētīt glikolītiskā ceļa un TCA cikla regulēšanu, lai iegūtu bioķīmiskās attiecības, lai novērstu vielmaiņas nelīdzsvarotību organismā. Glikolīze ir iniciatīvas elpošanas process, un TCA cikls ir otrā galvenā aerobās elpošanas fāze, kas savienojas ar elpošanas pēdējo posmu (elektronu transportēšanas ķēde). Glikolīze notiek citoplazmā un rada piruvātus; šie piruvāti iekļūst mitohondrijās un palīdz TCA ciklā. Glikolīze var notikt gan aerobos, gan anaerobos organismos. Tomēr TCA cikls notiek tikai aerobos organismos, jo tam ir nepieciešami aerobi apstākļi. Šī ir atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu.
Lejupielādēt glikolīzes un TCA cikla PDF versiju
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē saskaņā ar atsauces piezīmi. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit. Atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu.
