Differkinome

Forskel mellem glykolyse og TCA-cyklus

Videnskab & natur
Share

Nøgleforskel - Glykolyse vs TCA-cyklus
  

Respiration er en proces, der optager en række reaktioner, der er koblet ved oxidations- og reduktionsreaktioner og elektronoverførsel. Efter respirationens slut producerer organismer energi til at bruge til deres metaboliske processer. Denne energi produceres i form af ATP (cellernes energivaluta). Under aerob respiration fungerer iltmolekyler som de endelige elektronacceptorer og reduceres til at producere vand. Dette skaber en elektrokemisk gradient, der driver ATP-syntesen. Aerob respiration består af tre hovedfaser, hvor kulstofmolekyler arrangeres gennem en række enzymkatalyserede reaktioner for at give ATP. Den første fase, der er fælles for både aerober og anaerober, er den glykolytiske vej, hvor sukkerunderlag, hovedsageligt glukose, kataboliseres til to pyruvatmolekyler. Denne konvertering producerer to ATP-molekyler og to NADH-molekyler. Den anden fase er tricarboxylsyre-cyklussen (TCA), som er det centrale knudepunkt, hvor mellemprodukter i alle metaboliske veje deltager for at bidrage til energiproduktion ved at producere NADH, FADH2 og to molekyler CO2 via oxidationsreduktionsreaktioner. TCA-cyklus finder kun sted i aerobes. I begge disse processer finder fosforylering af substratniveau sted for at producere energi. Den vigtigste forskel mellem glykolyse og TCA-cyklus er den glykolyse forekommer i cytoplasmaet, mens TCA-cyklus forekommer i mitokondrier.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er glycolyse 
3. Hvad er TCA-cyklus
4. Ligheder mellem glykolyse og TCA-cyklus
5. Sammenligning side ved side - Glykolyse vs TCA-cyklus i tabelform
6. Resume

Hvad er glycolyse?

Glykolyse eller Embden-Meyerhof sti er det første trin i energiproduktion og finder sted i cytosol fra både aerober og anaerober. Det er en enzymkatalyseret reaktionsprocedure, der omfatter ti reaktionstrin. Ved glykolyse fosforyleres sukkermolekyler og fanges i cellen for at katabolisere i to pyruvatmolekyler (tre carbonforbindelser), som er slutprodukterne af glykolyse.

Glykolysetrin

Det har tre hovedstadier som følger:

Forberedende fase

I dette trin fosforyleres sukkerrester, der indeholder seks carbonatomer, og fanges i cellen. Forberedende fase er en energikrævende fase, hvor to ATP-molekyler anvendes.

Spaltningsscenen

I denne fase spaltes 6-carbonmolekylet i to phosphorylerede 3-carbonrester.

Betal fasen

Dette er det sidste trin i glykolyse, hvor ATP og NADH syntetiseres. For hvert 6 carbon sukkerunderlag produceres 4 ATP-molekyler, 2 NADH-molekyler og 2 Pyruvat-molekyler; det er således den energiproducerende fase af glykolyse.

Figur 01: Glykolyse

Generel reaktion af glykolyse

Glucose + 2Pjeg + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvat + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+

Nettoproduktion af ATP = 2ATP

Hvad er TCA-cyklus?

TCA-cyklus, også omtalt Citronsyrecyklus eller Krebs cyklus, finder sted i matrixen af ​​mitokondrier. Det er en del af aerob respiration; derfor finder det kun sted i aerobes. TCA-cyklus er en cyklisk enzymkatalyseret vej, hvor et 4-carbon-substrat (oxaloeddikesyre) accepterer 2-carbon Acetyl CoA til opnåelse af et 6-carbon molekyle (citrat). Citrat gennemgår en cyklisk metabolisk vej til frembringelse af to kuldioxidmolekyler, to NADH-molekyler, en FADH2 molekyle og et GTP-molekyle. Den primære funktion af TCA-cyklus er at høste elektroner med høj energi fra kulbrændstoffer. Disse højenergi-elektroner overføres derefter til elektrontransportkæden, som er det sidste trin i aerob respiration til syntesen af ​​ATP. TCA-cyklus fungerer også som den sidste fælles vej for oxidation af kulhydrater, aminosyrer, fedtsyrer og nukleotider. Carbohydrater og fedtsyrer trænger ind i TCA-cyklussen som Acetyl-Coenzym A, mens aminosyrer indgår i TCA-cyklussen som α - ketoglutarat og nucleotider som fumarat.

Figur 02: TCA-cyklus

Generel reaktion af TCA-cyklus

Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + BNP + 2Pjeg + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+

Hvad er lighederne mellem glykolyse og TCA-cyklus?

  • Glykolyse og TCA-cyklus omfatter serier af enzymkatalyserede reaktioner.
  • I begge processer finder fosforylering af substratniveau sted.
  • Begge processer producerer NADH, H2O som produkter.
  • Begge processer reguleres gennem hormonel kontrol, allosterisk regulering og slutproduktinhibering (feedbackmekanismer).

Hvad er forskellen mellem glykolyse og TCA-cyklus?

Glykolyse vs TCA-cyklus
Glykolyse er processen, hvor 6 kulsyre (monosaccharid) molekyler kataboliseres til 3-carbon pyruvatmolekyler gennem enzymkatalyserede reaktioner. TCA-cyklus er processen, hvor energien, der er lagret i kulstofmolekyler høstes for at producere elektronrige forbindelser til elektrontransportkæde til syntese af ATP via oxidativ phosphorylering.
Reaktionssted
Glykolyse forekommer i cytosolen. TCA-cyklus forekommer i matrixen af ​​mitokondrier.
Krav til ilt
Glykolyse kan forekomme under både aerobe og anaerobe tilstande. TCA-cyklus er strengt aerob.
Startforbindelse
Seks carbonmonosaccharid (glukose) er udgangsmaterialet til glykolyse. Fire carbonoxaloacetat er udgangssubstratet i TCA-cyklus.
Slutprodukter
To Pyruvat-molekyler, to ATP-molekyler og to NADH-molekyler er slutprodukterne af glykolyse. To CO2, en GTP, tre NADH og en FADH2 er slutprodukterne af TCA-cyklus.
  Sekvens af reaktioner
Glykolytiske reaktioner forekommer som en lineær sekvens. TCA-cyklus forekommer via en cyklisk sekvens.
  Inddragelse af CO2
CO2 er ikke påkrævet eller produceret under glycolysen.  CO2 produceres for hvert acetyl-co-molekyle i TCA-cyklus.
Forbrug af ATP
2 ATP-molekyler forbruges af den glykolytiske vej.  ATP-molekyler anvendes ikke i TCA-cyklus.

Resume - Glykolyse vs TCA-cyklus

Glykolyse og TCA-cyklus er to vitale metabolske veje involveret i produktionen af ​​energi via carbonmellemprodukter, der stammer fra makromolekylernes kulhydrater, proteiner, fedt og nukleinsyrer. Begge processer er enzymformidlet og er under konstant regulering baseret på energibehovet i cellen / organismen, og hastighederne for disse processer er forskellige under forskellige betingelser, såsom fastetilstand, godt tilført tilstand, sultningstilstand og udøvet tilstand. Det er vigtigt at studere reguleringen af ​​den glykolytiske vej og TCA-cyklus for at udlede biokemiske sammenhænge for at tackle metaboliske ubalancer i kroppen. Glykolyse er initieringsprocessen med åndedræt, og TCA-cyklus er den anden hovedfase af aerob respiration, der forbindes med det sidste trin i respirationen (elektrontransportkæde). Glykolyse forekommer i cytoplasmaet og producerer pyruvater; disse pyruvater trænger ind i mitokondrierne og hjælper i TCA-cyklus. Glykolyse kan forekomme under både aerobe og anaerobe organismer. TCA-cyklus sker dog kun i aerobe organismer, da den har brug for aerobe forhold. Dette er forskellen mellem glykolyse og TCA-cyklus.

Download PDF-version af Glycolysis vs TCA-cyklus

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem glykolyse og TCA-cyklus.

Referencer:

1. Berg, Jeremy M. "Citronsyrecyklussen." Biokemi. 5. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970, tilgængelig her. Åbnede 21. august 2017.
Berg, Jeremy M. "Glykolyse er en energikonversionsvej i mange organismer." Biokemi. 5. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970, tilgængelig her. Åbnede 21. august 2017.

Billede høflighed:

1. “Glykolyse” af WYassineMrabet - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Citronsyrecyklus noi” Af Narayanese (tale) - Ændret version af Image: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur
×