Разлика между цикъла на гликолиза и Krebs (лимонена киселина)

• 2020

Основната разлика между гликолизата и цикъла на Кребс е: Гликолизата е първата стъпка, участваща в процеса на дишане и възниква в цитоплазмата на клетката. Докато цикъл на Кребс е вторият процес на дишане, който протича в митохондриите на клетката. И двете са процесът, участващ в дишането, с цел да се изпълни енергийните нужди на организма.

Така гликолизата се дефинира като верига от реакции, за превръщането на глюкозата (или гликоген) в пируват лактат и по този начин произвежда АТФ. От друга страна, цикълът на Kreb или цикълът на лимонената киселина включва окисляването на ацетил CoA в CO2 и H2O.

Дишането е важен процес на цялото живо същество, при който се използва кислород и се отделя въглероден диоксид от тялото. По време на този процес се отделя енергия, която се използва за изпълнение на различни функции на тялото. Освен горните два механизма, съществуват различни други механизми на дишане като Електронна транспортна система, пентазофосфатен път, анаеробно разпадане на пирувинова киселина и терминално окисляване.

В предоставеното съдържание ще обсъдим общата разлика между два най-важни механизма на дишане, които са гликолиза и цикъл на Кребс.

Сравнителна диаграма

Определение за гликолиза

Гликолизата е известна още като „Пътят на Embden-Meyerhof-Parnas “. Това е уникален път, протичащ аеробно, както и анаеробно, без участието на молекулен кислород. Това е основният път за метаболизма на глюкозата и се среща в цитозола на всички клетки. Основната концепция на този процес е, че една молекула глюкоза частично се окислява в два мола пируват, усилен от присъствието на ензими.

Гликолизата е процес, който протича в 10 прости стъпки. В този цикъл се появяват първите седем стъпки реакции на гликолиза в цитоплазмените органели, наречени като гликозома . Докато другите три реакции като хексокиназа, фосфофруктокиназа и пируват киназа са необратимите.

Целият цикъл е разделен на две фази, първите пет етапа са известни като подготвителна фаза, а другият е известен като фаза на изплащане . В първите пет стъпки от този път фосфорилирането на глюкозата се случва два пъти и се превръща във фруктоза 1, 6 -бифосфат, така че можем да кажем, че тук се изразходва енергия поради фосфорилиране, а АТФ е донорът на фосфорилната група.

Освен това фруктозата 1, 6 -бифосфат се разделя, за да се получат две 2, 3-въглеродни молекули. Дихидроксиацетон фосфатът, който е един от продукта, се превръща в глицералдехиди 3-фофат. Това дава две молекули 3-фосфат на глицералдехид, които се обработват до фаза на изплащане в пет стъпки.

Фазата на изплащане е фазата на печелене на енергия от гликолиза и в последната стъпка се получава ATP и NADH. Първо, глицералдехид 3-фосфатът се окислява с NAD + като акцептор на електрон (за да образува NADH) и неорганичен фосфат е включен, за да даде високоенергийна молекула като 1, 3 -бифосфоглицерат. Впоследствие високоенергийният фосфат върху въглерод се дарява на ADP за превръщане в ATP. Това производство на АТФ се нарича субстратно фосфорилиране.

Път на гликолизата

По този начин енергийният добив от гликолизата е 2 ATP и 2 NADH, от една молекула глюкоза.

Стъпки, участващи в гликолизата :

Стъпка 1 : Този първи етап се нарича фосфорилиране, той е необратима реакция, водена от ензим, наречен хексокиназа. Този ензим се намира във всички видове клетки. В този етап глюкозата се фосфорилира от ATP, за да образува захарно-фосфатна молекула. Отрицателният заряд, присъстващ на фосфата, предотвратява преминаването на захарния фосфат през плазмената мембрана и по този начин ангажира глюкозата вътре в клетката.

Стъпка 2 : Този етап се нарича Изомеризация, при това обратимото пренареждане на химическата структура премества карбонилния кислород от въглерод 1 в въглерод 2, образувайки кетоза от захар на алдоза.

Стъпка 3 : Това също е етап на фосфорилиране, новата хидроксилна група върху въглерод 1 се фосфорилира от ATP, за да се образуват два три въглеродни захарни фосфати. Тази стъпка се регулира от ензима фосфофруктокиназа, който проверява влизането на захарите в гликолиза.

Стъпка 4 : Това е наречено като реакция на разцепване . Тук две три-въглеродни молекули се получават чрез разцепване на шест въглеродна захар. Само глицералдехид 3-фосфатът може да продължи незабавно чрез гликолиза.

Стъпка 5 : Това е също реакция на изомеризация, където другият продукт от етап 4, дихидроксиацетон фосфат се изомеризира до образуване на глицералдехид 3 -фосфат.

Стъпка 6 : От тази стъпка ще започне фазата на генериране на енергия. Така двете молекули глицералдехид 3-фосфат се окисляват. Реагирайки с -SH групата, йодоацетатът инхибира функцията на ензим глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа.

Стъпка 7 : АТФ се образува от високоенергийна фосфатна група, която се генерира в етап 6.

Стъпка 8 : Свързването на фосфатния естер в 3-фосфоглицерат със свободна енергия се премества от въглерод 3 до образуване на 2-фосфоглицерат.

Стъпка 9 : Енолфосфатната връзка се създава с отстраняването на водата от 2-фосфоглицерат. Енолазата (ензимът, катализиращ този етап) се инхибира от флуор.

Стъпка 10 : Образува ATP, с прехвърляне на ADP към високоенергийна фосфатна група, генерирана в етап 9.

Определение на Krebs Cycle

Този цикъл се проявява в матрицата на митохондриите (цитозол в прокариоти) . Нетният резултат е производството на CO2, когато ацетилната група влиза в цикъла като Acetyl CoA. При това става окисляването на пирувиновата киселина във въглероден диоксид и вода.

Цикълът на Кребс е открит от Х. А. Кребс ( биохимик с произход от Германия ) през 1936 година . Тъй като цикълът започва с образуването на лимонена киселина, той се нарича цикъл на лимонената киселина. Цикълът също така съдържа три карбоксилни групи (COOH), оттук и наричан като цикъл на трикарбоксилна киселина (цикъл TCA).

Цикълът на лимонената киселина (Krebs)

Стъпки, включени в цикъла на Кребс :

Стъпка 1 : Цитратът се получава на този етап, когато Acetyl CoA добавя своята дву-въглеродна ацетилова група към оксалоацетат.

Стъпка 2 : Цитратът се превръща в неговия изоцитрат (а, изомер на цитрата), чрез отстраняване на една водна молекула и добавяне на другата.

Стъпка 3 : NAD + се намалява до NA, когато изоцитратът се окисли и загуби молекула на CO2.

Стъпка 4 : CO2 се губи отново, полученото съединение се окислява и NAD + се редуцира до NADH. Останалата молекула се свързва с коензим А чрез нестабилна връзка. Алфа-кетоглутарат дехидрогеназата катализира реакцията.

Стъпка 5 : GTP се генерира от изместване на CoA от фосфатна група и се прехвърля в БВП.

Стъпка 6 : В този етап се образуват FADH2 и окисляващ сукцинат, когато два водорода се прехвърлят във FAD.

Стъпка 7 : Субстратът се окислява и NAD + се редуцира до NADH и оксалоацетатът се регенерира.

Ключова разлика между гликолизата и цикъла на Кребс

1. Гликолизата е известна още като EMP (Пътят на Embden-Meyerhof-Parnas или цитоплазмен път) започва с разграждането на глюкозата в пируват; Цикъл на Кребс е известен още като TCA (трикарбоксилова киселина) цикъл. Митохондриалното дишане започва да окислява пируват в CO2.
2. Нетната печалба на целия цикъл е две молекули АТФ и две молекули на NADH, за всяка молекула глюкоза, която се разгражда, докато в Кребс цикъл шест молекули от NADH2, 2 молекули на FADH2 за всеки два ацетил-КоА ензими.
3. Общият брой на произведените ATP е 8, а в цикъла на Кребс, общият ATP е 24.
4. В гликолизата не се отделя въглероден диоксид, докато в цикъла на Кребс се отделя въглероден диоксид.
5. Мястото на поява на гликолиза е вътре в цитоплазмата; Цикъл на Кребс възниква вътре в митохондриите (цитозол в прокариоти).
6. Гликолизата може да възникне в присъствието на кислород, т.е. аеробна или в отсъствие на кислород, т.е. анаеробна ; Цикълът на Кребс възниква аеробно .
7. Глюкозната молекула се разгражда на две молекули от органично вещество, пируват при гликолиза, докато разграждането на пируват е напълно в неорганични вещества, които са CO2 и H2O.
8. При гликолиза 2 ATP молекулите се консумират за фосфорилиране, докато Kreb цикъла няма консумация на АТФ .
9. Няма роля на окислително фосфорилиране в гликолизата; има основна роля на окислителното фосфорилиране, тъй като се счита, че оксалоацетатът играе каталитична роля в цикъла на Кребс.
10. Както при гликолизата, глюкозата се разгражда на пируват и следователно гликолизата се казва като първата стъпка на дишането ; Цикъл на Кребс е втората стъпка на дишане за производството на АТФ.
11. Гликолизата е прав или линеен път ; докато цикълът на Кребс е кръгова пътека .

заключение

И двата пътя произвеждат енергия за клетката, при която гликолизата е разграждането на молекула глюкоза, за да се получат две молекули пируват, докато цикълът на Креб е процесът, при който ацетил CoA произвежда цитрат чрез добавяне на своята група въглероден ацетил към оксалоацетат. Гликолизата е от съществено значение за мозъка, което зависи от глюкозата за енергия.

Цикъл на Креб е важен метаболитен път в доставката на енергия на тялото, около 65-70% от АТФ се синтезира в цикъла на Кребс. Цикълът на лимонената киселина или цикълът на Кребс е крайният окислителен път, който свързва почти целия отделен метаболитен път.