Peamine erinevus - glükolüüs vs TCA tsükkel

Hingamine on protsess, mis võtab läbi rea reaktsioone, mis on seotud oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioonide ning elektronide ülekandega. Hingamise lõppedes toodavad organismid energiat oma metaboolsete protsesside jaoks. Seda energiat toodetakse ATP (rakkude energiaühik) vormis. Aeroobse hingamise ajal toimivad hapniku molekulid lõplike elektronide aktseptoritena ja redutseeritakse vee tootmiseks. See loob elektrokeemilise gradiendi, mis juhib ATP sünteesi. Aeroobne hingamine koosneb kolmest põhifaasist, kus süsiniku molekulid järjestatakse läbi ensüümidega katalüüsitud reaktsioonide rea, et saada ATP. Esimene faas, mis on ühine nii aeroobidele kui ka anaeroobidele, on glükolüütiline rada, kus suhkru substraat, peamiselt glükoos, kataboliseeritakse kaheks püruvaatmolekuliks. See muundamine annab kaks ATP molekuli ja kaks NADH molekuli. Teine faas on trikarboksüülhappe (TCA) tsükkel, mis on keskne sõlmpunkt, kus kõigi metaboolsete radade vaheühendid ühinevad, et aidata kaasa energia tootmisele NADH, FADH2 ja kahe molekuli CO2 tootmisel oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonide kaudu. TCA tsükkel toimub ainult aeroobides. Mõlemas protsessis toimub substraadi fosforüülimine energia saamiseks. Põhiline erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel on see, et glükolüüs toimub tsütoplasmas, TCA tsükkel aga mitokondrites.

SISU

1. Ülevaade ja olulisemad erinevused 2. Mis on glükolüüs 3. Mis on TCA tsükkel 4. Sarnasused glükolüüsi ja TCA tsükli vahel 5. Võrdlus üksteisega - glükolüüs vs TCA tsükkel tabelina 6. Kokkuvõte

Mis on glükolüüs?

Glükolüüs ehk Embden-Meyerhofi rada on energiatootmise esimene samm ja toimub nii aeroobide kui ka anaeroobide tsütosoolis. See on ensüümidega katalüüsitav reaktsiooniprotseduur, mis koosneb kümnest reaktsioonietapist. Glükolüüsi käigus fosforüleeritakse suhkru molekulid ja kinnitatakse need rakusse, et kataboliseeruda kaheks püruvaatmolekuliks (kolm süsinikuühendit), mis on glükolüüsi lõppsaadused.

Glükolüüsi etapid

Sellel on kolm peamist etappi:

Ettevalmistav etapp

Selles etapis fosforüülitakse ja süstitakse raku lõksu suhkrujäägid, mis sisaldavad kuut süsinikuaatomit. Ettevalmistav etapp on energiat vajav faas, kus kasutatakse kahte ATP molekuli.

Lõhestaadium

Selle faasi ajal lõhustatakse 6-süsiniku molekul kaheks fosforüülitud 3-süsiniku jäägiks.

Tasu lava ära

See on glükolüüsi viimane etapp, kus sünteesitakse ATP ja NADH. Iga 6 süsinikusuhkru substraadi jaoks toodetakse 4 ATP molekuli, 2 NADH molekuli ja 2 püruvaadi molekuli; seega on see glükolüüsi energiat tootv faas.

Glükolüüsi üldine reaktsioon

Glükoos + 2Pi + 4ADP + 2NAD + + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H +

ATP netotoodang = 2ATP

Mis on TCA tsükkel?

TCA tsükkel, mida nimetatakse ka sidrunhappe tsükliks või Krebsi tsükliks, toimub mitokondrite maatriksis. See on osa aeroobsest hingamisest; seega toimub see ainult aeroobides. TCA tsükkel on tsükliline ensüümidega katalüüsitud rada, kus 4-süsinikuline substraat (oksaloäädikhape) võtab vastu 2-süsiniku atsetüül-CoA, saades 6-süsinikulise molekuli (tsitraadi). Tsitraat läbib tsüklilise metaboolse raja, et toota kaks süsinikdioksiidi molekuli, kaks NADH molekuli, ühe FADH2 molekuli ja ühe GTP molekuli. TCA tsükli põhifunktsioon on süsinikkütustest suure energiaga elektronide kogumine. Need kõrge energiaga elektronid kantakse seejärel elektronide transpordiahelasse, mis on ATP sünteesi jaoks aeroobse hingamise viimane etapp. TCA tsükkel toimib ka süsivesikute, aminohapete, rasvhapete ja nukleotiidide oksüdeerimise viimase ühise rajana. Süsivesikud ja rasvhapped sisenevad TCA tsüklisse atsetüülkoensüümina A, aminohapped aga TCA tsüklisse α-ketoglutaraadina ja nukleotiidid fumaraadina.

TCA tsükli üldine reaktsioon

Atsetüül Co A + 3 NAD + + FAD + SKP + 2Pi + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H +

Millised on glükolüüsi ja TCA tsükli sarnasused?

  • Glükolüüs ja TCA tsükkel koosnevad rea ensüümidega katalüüsitud reaktsioonidest. Mõlemas protsessis toimub substraadi fosforüülimine. Mõlemad protsessid annavad toodetena NADH, H2O. Mõlemat protsessi reguleeritakse hormonaalse kontrolli, allosteerilise reguleerimise ja lõpp-produkti inhibeerimise kaudu (tagasisidemehhanismid).

Mis vahe on glükolüüsil ja TCA tsüklil?

Glükolüüs vs TCA tsükkel
Glükolüüs on protsess, kus 6 süsinikusuhkru (monosahhariidi) molekuli katabolüüsitakse ensüümi katalüüsitud reaktsioonide kaudu 3-süsiniku püruvaatmolekulideks.TCA tsükkel on protsess, mille käigus kogutakse süsiniku molekulides salvestatud energia, et saada elektronirikkaid ühendeid elektronide transpordiahela jaoks ATP sünteesimiseks oksüdatiivse fosforüülimise teel.
Reaktsiooni koht
Tsütosoolis toimub glükolüüs.TCA tsükkel toimub mitokondrite maatriksis.
Hapniku nõue
Glükolüüs võib toimuda nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes.TCA tsükkel on rangelt aeroobne.
Alustav ühend
Kuus süsinikmonosahhariidi (glükoos) on glükolüüsi lähteaine.TCA tsükli lähteainena on neli süsiniku oksaloatsetaati.
Lõpptooted
Kaks püruvaadi molekuli, kaks ATP molekuli ja kaks NADH molekuli on glükolüüsi lõppsaadused.Kaks CO2, üks GTP, kolm NADH ja üks FADH2 on TCA tsükli lõppsaadused.
Reaktsioonide jada
Glükolüütilised reaktsioonid toimuvad lineaarse järjestusena.TCA tsükkel toimub tsüklilise jada kaudu.
CO2 kaasamine
Glükolüüsi ajal ei nõuta CO2 tootmist.CO2 tekitatakse TCA tsükli iga atsetüül-CoA molekuli jaoks.
ATP tarbimine
2 ATP molekuli kulub glükolüütilise raja kaudu.ATP molekule TCA tsüklis ei kasutata.

Kokkuvõte - glükolüüs vs TCA tsükkel

Glükolüüs ja TCA tsükkel on kaks olulist metabolismi rada, mis on seotud energia tootmisega süsiniku vaheühendite kaudu, mis tulenevad makromolekulidest, süsivesikutest, valkudest, rasvadest ja nukleiinhapetest. Mõlemad protsessid on ensüümide vahendatud ja toimuvad pidevas reguleerimises, lähtudes raku / organismi energiavajadusest, ja nende protsesside kiirused erinevad erinevates tingimustes, näiteks tühja kõhuga, hästi toidetud olekus, nälga olekus ja treenitud olekus. Oluline on uurida glükolüütilise raja ja TCA tsükli regulatsiooni, et tuletada biokeemilisi seoseid ainevahetuse tasakaalustamatuse vähendamiseks kehas. Glükolüüs on hingamise algatusprotsess ja TCA tsükkel on teine ​​suurem aeroobse hingamise faas, mis ühendub hingamise lõppfaasiga (elektronide transpordiahel). Glükolüüs toimub tsütoplasmas ja tekitab püruvaate; need püruvaadid sisenevad mitokondritesse ja aitavad TCA tsüklis. Glükolüüs võib toimuda nii aeroobsete kui ka anaeroobsete organismide all. TCA tsükkel toimub siiski ainult aeroobsetes organismides, kuna see vajab aeroobseid tingimusi. See on erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel.

Laadige alla glükolüüsi vs TCA tsükli PDF-versioon

Selle artikli saate alla laadida PDF-vormingus versiooni ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada vastavalt tsitaatide märkusele. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel.

Viited:

1. Berg, Jeremy M. “Sidrunhappe tsükkel.” Biokeemia. 5. väljaanne, USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970, saadaval siit. Juurdepääs 21. augustil 2017. Berg, Jeremy M. “Glükolüüs on paljude organismide energia muundamise tee.” Biokeemia. 5. väljaanne, USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970, saadaval siit. Juurdepääs 21. augustil 2017.

Pilt viisakalt:

1. WYassineMrabet'i “glükolüüs” - Enda töö (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia vahendusel. 2. Narayanese “Citric acid cycle noi” (vestlus) - Kujutise muudetud versioon: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu