Starpība starp glikolīzi un TCA ciklu

Galvenā atšķirība - glikolīze vs TCA cikls
 

Respirācija ir process, kurā notiek virkne reakciju, kuras savieno ar oksidācijas un reducēšanās reakcijām un elektronu pārnešanu. Elpošanas beigās organismi ražo enerģiju, ko izmanto vielmaiņas procesos. Šī enerģija tiek ražota ATP (šūnu enerģijas valūta) veidā. Aerobās elpošanas laikā skābekļa molekulas darbojas kā pēdējie 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. Pirmais posms, kas kopīgs gan aerobiem, gan anaerobiem, ir glikolītiskais ceļš, kurā cukura substrāts, galvenokārt glikoze, tiek katabolizēts divās piruvāta molekulās. Šī konversija rada divas ATP molekulas un divas NADH molekulas. Otrā fāze ir trikarbonskābes (TCA) cikls, kas ir centrālais mezgls, kurā apvienojas visu metabolisma ceļu starpprodukti, lai veicinātu enerģijas ražošanu, ražojot NADH, FADH2 un divas CO molekulas₂ izmantojot oksidācijas-reducēšanas reakcijas. TCA cikls notiek tikai aerobos. Abos šajos procesos enerģijas iegūšanai notiek substrāta līmeņa fosforilēšana. Galvenā atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu ir tā glikolīze notiek citoplazmā, bet TCA cikls notiek mitohondrijās.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir glikolīze 
3. Kas ir TCA cikls
4. Glikolīzes un TCA cikla līdzības
5. Salīdzinājums blakus - glikolīzes un TCA cikls tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir glikolīze?

Glikolīze vai Embden-Meyerhof ceļš ir pirmais enerģijas ražošanas solis, un tas notiek gan aerobu, gan anaerobu citosolā. Tā ir enzīmu katalizēta reakcijas procedūra, kas sastāv no desmit reakcijas posmiem. Glikolīzē cukura molekulas tiek fosforilētas un notvertas šūnā, lai katabolizētos divās piruvāta molekulās (trīs oglekļa savienojumos), kas ir glikolīzes gala produkti.

Glikolīzes posmi

Tam ir trīs galvenie posmi:

Sagatavošanās posms

Šajā posmā cukura atlikumi, kas satur sešus oglekļa atomus, tiek fosforilēti un ieslodzīti šūnā. Sagatavošanas fāze ir enerģija, kurai nepieciešama enerģija, kurā tiek izmantotas divas ATP molekulas.

Izjaukšanas posms

Šajā fāzē 6 oglekļa molekula tiek sadalīta divās fosforilētās 3 oglekļa grupās.

Atmaksāties skatuve

Šis ir pēdējais glikolīzes posms, kurā tiek sintezēti ATP un NADH. Katrā 6 oglekļa cukura substrātā tiek ražotas 4 ATP molekulas, 2 NADH molekulas un 2 piruvāta molekulas; tādējādi tā ir enerģijas ražošanas fāze glikolīzē.

01. attēls. Glikolīze

Glikolīzes vispārējā reakcija

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

ATP neto produkcija = 2ATP

Kas ir TCA cikls?

TCA cikls, saukts arī par Citronskābes cikls vai Krebsa cikls, notiek mitohondriju matricā. Tā ir aerobās elpošanas sastāvdaļa; tātad, tas notiek tikai aerobos. TCA cikls ir ciklisks, fermentu katalizēts ceļš, kurā 4 oglekļa substrāts (oksaloetiķskābe) pieņem 2-oglekļa acetil-CoA, iegūstot 6 oglekļa molekulu (citrātu). Citrāts iziet ciklisku metabolisma ceļu, iegūstot divas oglekļa dioksīda molekulas, divas NADH molekulas, vienu FADH₂ molekula un viena GTP molekula. TCA cikla galvenā funkcija ir iegūt augstas enerģijas elektronus no oglekļa degvielām. Pēc tam šie augstas enerģijas elektroni tiek nodoti elektronu transporta ķēdē, 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 iekļūst TCA ciklā kā α-ketoglutarāts un nukleotīdi kā fumarāts.

Attēls 02: TCA cikls

TCA cikla vispārējā reakcija

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

Kādas ir līdzības starp glikolīzi un TCA ciklu?

• Glikolīze un TCA cikls sastāv no fermentu katalizētu reakciju sērijām.
• Abos procesos notiek substrāta līmeņa fosforilēšanās.
• Abi procesi rada NADH, H₂O kā produkti.
• Abus procesus regulē ar hormonālo kontroli, alosterisko regulēšanu un galaprodukta kavēšanu (atgriezeniskās saites mehānismi).

Kāda ir atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu?

Glikolīzes un TCA cikls
Glikolīze ir process, kurā 6 oglekļa cukura (monosaharīdu) molekulas tiek katalizētas 3-oglekļa piruvāta molekulās, izmantojot enzīmu katalizētas reakcijas.	TCA cikls ir process, kurā tiek iegūta oglekļa molekulās uzkrātā enerģija, lai iegūtu ar elektroniem bagātus savienojumus elektronu transportēšanas ķēdē, lai sintezētu ATP ar oksidatīvās fosforilēšanas palīdzību.
Reakcijas vieta
Glikolīze notiek citosolā.	TCA cikls notiek mitohondriju matricā.
Prasība pēc skābekļa
Glikolīze var notikt gan aerobos, gan anaerobos apstākļos.	TCA cikls ir stingri aerobs.
Sākuma savienojums
Seši oglekļa monosaharīdi (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 gala produkti.	Divi CO2, viens GTP, trīs NADH un viens FADH2 ir TCA cikla gala produkti.
Reakciju secība
Glikolītiskās reakcijas notiek kā lineāra secība.	TCA cikls notiek caur ciklisku secību.
CO iesaistīšana2
Glikolīzes laikā CO2 nav nepieciešams ražot.	Katrā TCA cikla acetil-Co A molekulā tiek iegūts CO2.
ATP patēriņš
Glikolītiskais ceļš patērē 2 ATP molekulas.	TCA ciklā ATP molekulas netiek izmantotas.

Kopsavilkums - glikolīze vs TCA cikls

Glikolīze un TCA cikls ir divi svarīgi metabolisma ceļi, kas iesaistīti enerģijas ražošanā, izmantojot oglekļa starpproduktus, kas iegūti no makro molekulām - ogļhidrātiem, olbaltumvielām, taukiem un nukleīnskābēm. Abi procesi ir fermentatīvi, un tos pastāvīgi regulē, pamatojoties uz šūnas / organisma vajadzību pēc enerģijas, un šo procesu ātrums dažādos apstākļos, piemēram, tukšā dūšā, labi barotā stāvoklī, bada stāvoklī un vingrinājuma stāvoklī, atšķiras. Ir svarīgi izpētīt glikolītiskā ceļa un TCA cikla regulēšanu, lai iegūtu bioķīmiskās attiecības, lai novērstu vielmaiņas nelīdzsvarotību organismā. Glikolīze ir sākotnējais elpošanas process, un TCA cikls ir otrā galvenā aerobās elpošanas fāze, kas savienojas ar elpošanas beigu posmu (elektronu transportēšanas ķēdi). Glikolīze notiek citoplazmā un rada piruvātus; šie piruvāti nonāk mitohondrijos un palīdz TCA ciklā. Glikolīze var notikt gan aerobos, gan anaerobos organismos. Tomēr TCA cikls notiek tikai aerobos organismos, jo tam nepieciešami aerobi apstākļi. Šī ir atšķirība starp glikolīzi un TCA ciklu.

Lejupielādējiet glikolīzes vs TCA cikla PDF versiju

Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju. Starpība starp glikolīzi un TCA ciklu.

Atsauces:

1. Bergs, Džeremijs M. “Citronskābes cikls.” Bioķīmija. 5. izdevums., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1970. gada 1. janvāris, pieejams šeit. Piekļuve 2017. gada 21. augustam.
Bergs, Džeremijs M. “Glikolīze ir enerģijas pārveidošanas ceļš daudzos organismos.” Bioķīmija. 5. izdevums., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1970. gada 1. janvāris, pieejams šeit. Piekļuve 2017. gada 21. augustam.

Attēla pieklājība:

1. WYassineMrabet “glikolīze” - pašu darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. Narayanese (citronskābes cikla noi) (saruna) - attēla modificēta versija: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia