Kľúčový rozdiel - cyklus glykolýzy vs TCA
Dýchanie je proces, ktorý zaberá sériu reakcií, ktoré sú spojené oxidačnými a redukčnými reakciami a prenosom elektrónov. Na konci dýchania organizmy produkujú energiu, ktorú využijú na svoje metabolické procesy. Táto energia sa vyrába vo forme ATP (energetická mena buniek). Počas aeróbneho dýchania pôsobia molekuly kyslíka ako konečné akceptory elektrónov a redukujú sa na produkciu vody. To vytvára elektrochemický gradient, ktorý riadi syntézu ATP. Aeróbne dýchanie sa skladá z troch hlavných fáz, kedy sú molekuly uhlíka preusporiadané prostredníctvom série reakcií katalyzovaných enzýmami, čím sa získa ATP. Prvá fáza, spoločná pre aeróby aj anaeróby, je glykolytická dráha, pri ktorej sa cukrový substrát, hlavne glukóza, katabolizuje na dve molekuly pyruvátu. Táto premena produkuje dve molekuly ATP a dve molekuly NADH. Druhou fázou je cyklus trikarboxylovej kyseliny (TCA), ktorý je centrálnym uzlom, kde sa spájajú medziprodukty všetkých metabolických dráh a prispievajú k produkcii energie produkciou NADH, FADH2 a dvoch molekúl CO2 prostredníctvom oxidačno-redukčných reakcií. TCA cyklus prebieha iba v aeróboch. V obidvoch týchto procesoch prebieha na produkcii energie fosforylácia na úrovni substrátu. Kľúčový rozdiel medzi glykolýzou a TCA cyklom spočíva v tom, že glykolýza sa vyskytuje v cytoplazme, zatiaľ čo TCA cyklus sa vyskytuje v mitochondriách.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to glykolýza
3. Čo je to TCA cyklus
4. Podobnosti medzi glykolýzou a TCA cyklom
5. Porovnanie vedľa seba - glykolýza vs. TCA cyklus v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to glykolýza?
Glykolýza alebo cesta Embden-Meyerhof je prvým krokom výroby energie a prebieha v cytosóle aeróbnych aj anaeróbnych látok. Je to enzýmom katalyzovaný reakčný postup pozostávajúci z desiatich reakčných krokov. Pri glykolýze sú molekuly cukru fosforylované a zachytené v bunke, aby sa katabolizovali na dve molekuly pyruvátu (tri uhlíkové zlúčeniny), ktoré sú konečnými produktmi glykolýzy.
Fázy glykolýzy
Má tri hlavné stupne:
Prípravná fáza
V tomto štádiu sú zvyšky cukru, ktoré obsahujú šesť atómov uhlíka, fosforylované a zachytené v bunke. Prípravná fáza je fáza vyžadujúca energiu, kde sa využívajú dve molekuly ATP.
Štiepna fáza
Počas tejto fázy sa 6-uhlíková molekula štiepi na dva fosforylované 3-uhlíkové zvyšky.
Vyplatiť etapu
Toto je konečná fáza glykolýzy, pri ktorej sa syntetizuje ATP a NADH. Pre každých 6 uhlíkových cukrových substrátov sú vyrobené 4 molekuly ATP, 2 molekuly NADH a 2 molekuly pyruvátu; jedná sa teda o fázu výroby energie glykolýzy.
Obrázok 01: Glykolýza
Celková reakcia glykolýzy
Glukóza + 2P aj + + 4ADP 2NAD + + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H 2 O + 2H +
Čistá produkcia ATP = 2ATP
Čo je to TCA cyklus?
TCA cyklus, tiež označovaný ako cyklus kyseliny citrónovej alebo Krebsov cyklus, prebieha v matici mitochondrií. Je to súčasť aeróbneho dýchania; preto sa koná iba v aeróboch. TCA cyklus je cyklická, enzýmom katalyzovaná cesta, pri ktorej 4-uhlíkový substrát (kyselina oxaloctová) prijíma 2-uhlíkový Acetyl CoA za vzniku 6-uhlíkovej molekuly (citrát). Citrát prechádza cyklickou metabolickou cestou a produkuje dve molekuly oxidu uhličitého, dve molekuly NADH, jednu FADH 2molekula a jedna molekula GTP. Primárnou funkciou cyklu TCA je zber vysokoenergetických elektrónov z uhlíkových palív. Tieto vysokoenergetické elektróny sa potom prenášajú do transportného reťazca elektrónov, ktorý je konečnou fázou aeróbneho dýchania pre syntézu ATP. TCA cyklus funguje tiež ako posledná spoločná cesta pre oxidáciu uhľohydrátov, aminokyselín, mastných kyselín a nukleotidov. Sacharidy a mastné kyseliny vstupujú do cyklu TCA ako acetyl koenzým A, zatiaľ čo aminokyseliny vstupujú do cyklu TCA ako α - ketoglutarát a nukleotidy ako fumarát.
Obrázok 02: TCA cyklus
Celková reakcia TCA cyklu
Acetyl Čo A + 3 NAD + + FAD + HDP + 2P aj + 2 H 2 O → 2CO 2 + 3NADH + FADH 2 + GTP + 3H +
Aké sú podobnosti medzi glykolýzou a TCA cyklom?
- Glykolýza a TCA cyklus pozostávajú zo série reakcií katalyzovaných enzýmami.
- V obidvoch procesoch prebieha fosforylácia na úrovni substrátu.
- Oba procesy produkujú NADH, H 2 O, ako produktov.
- Oba procesy sú regulované prostredníctvom hormonálnej kontroly, alosterickej regulácie a inhibície konečného produktu (mechanizmy spätnej väzby).
Aký je rozdiel medzi glykolýzou a TCA cyklom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Cyklus glykolýzy vs TCA |
|
| Glykolýza je proces, pri ktorom sa 6 molekúl uhlíkového cukru (monosacharid) katabolizuje na molekuly 3-uhlíkového pyruvátu pomocou enzýmom katalyzovaných reakcií. | TCA cyklus je proces, pri ktorom sa energia uložená v uhlíkových molekulách zbiera na výrobu elektrónovo bohatých zlúčenín pre elektrónový transportný reťazec na syntézu ATP prostredníctvom oxidačnej fosforylácie. |
| Miesto reakcie | |
| V cytosóle sa vyskytuje glykolýza. | TCA cyklus sa vyskytuje v matrixe mitochondrií. |
| Požiadavka na kyslík | |
| Glykolýza môže prebiehať za aeróbnych aj anaeróbnych podmienok. | TCA cyklus je striktne aeróbny. |
| Východisková zmes | |
| Šesť uhlíkových monosacharidov (glukóza) je východiskovým substrátom glykolýzy. | Štvoruhlíkový oxaloacetát je východiskovým substrátom TCA cyklu. |
| Konečné výrobky | |
| Konečné produkty glykolýzy sú dve molekuly pyruvátu, dve molekuly ATP a dve molekuly NADH. | Dva CO2, jeden GTP, tri NADH a jeden FADH2 sú konečnými produktmi TCA cyklu. |
| Postupnosť reakcií | |
| Glykolytické reakcie prebiehajú ako lineárna sekvencia. | TCA cyklus sa vyskytuje prostredníctvom cyklickej sekvencie. |
| Zapojenie CO 2 | |
| CO2 nie je potrebný alebo sa vytvára počas glykolýzy. | CO2 sa produkuje pre každú molekulu acetyl co A v cykle TCA. |
| Spotreba ATP | |
| 2 molekuly ATP sú spotrebované glykolytickou cestou. | Molekuly ATP sa v cykle TCA nepoužívajú. |
Zhrnutie - Glykolýza vs TCA cyklus
Glykolýza a TCA cyklus sú dve dôležité metabolické cesty, ktoré sa podieľajú na výrobe energie prostredníctvom uhlíkových medziproduktov odvodených z makromolekúl sacharidov, bielkovín, tukov a nukleových kyselín. Oba procesy sú sprostredkované enzýmami a sú pod neustálou reguláciou na základe energetickej potreby bunky / organizmu. Rýchlosti týchto procesov sa líšia za rôznych podmienok, ako sú napríklad stav nalačno, dobre zasýtený, hladujúci a cvičený. Je dôležité študovať reguláciu glykolytickej dráhy a cyklus TCA, aby sa odvodili biochemické vzťahy na riešenie metabolickej nerovnováhy v tele. Glykolýza je iniciatívny proces dýchania a TCA cyklus je druhou hlavnou fázou aeróbneho dýchania, ktorá sa spája s konečnou fázou dýchania (reťazec transportu elektrónov). Glykolýza sa vyskytuje v cytoplazme a produkuje pyruváty; tieto pyruváty vstupujú do mitochondrií a napomáhajú cyklu TCA. Glykolýza môže prebiehať v aeróbnych aj anaeróbnych organizmoch. TCA cyklus sa však deje iba v aeróbnych organizmoch, pretože potrebuje aeróbne podmienky. To je rozdiel medzi glykolýzou a TCA cyklom.
Stiahnite si PDF verziu glykolýzy vs TCA cyklu
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi cyklom glykolýzy a TCA.
