Glavna razlika med glikolizo in Krebsovim ciklom je: Glikoliza je prvi korak v procesu dihanja in se pojavlja v citoplazmi celice. Krebsov cikel je drugi proces dihanja, ki se pojavi v mitohondrijih celice. Oboje je proces, ki je vključen v dihanje z namenom izpolnjevanja energetskih potreb telesa.
Torej je glikoliza opredeljena kot veriga reakcij za pretvorbo glukoze (ali glikogena) v piruvat laktat in tako nastane ATP. Po drugi strani pa Krebov cikel ali cikel citronske kisline vključuje oksidacijo acetil CoA v CO2 in H2O.
Dihanje je pomemben proces vseh živih bitij, kjer se kisik izkorišča in iz telesa sprosti ogljikov dioksid. Med tem postopkom se sprošča energija, ki se uporablja za izvajanje različnih funkcij telesa. Poleg zgoraj naštetih mehanizmov obstajajo še različni drugi mehanizmi dihanja, kot so elektronski transportni sistem, pentoza fosfatna pot, anaerobni razpad piruvične kisline in terminalna oksidacija.
V priloženi vsebini bomo obravnavali splošno razliko med dvema najpomembnejšima mehanizmom dihanja, ki sta glikoliza in Krebsov cikel.
Primerjalna tabela
| Osnove za primerjavo | Glikoliza | Krebsov cikel |
|---|---|---|
| Začne z | Razpad glukoze v piruvat. | Oksidirajte piruvat v CO2. |
| Poznan tudi kot | EMP (pot Embden-Meyerhof-Parnas ali citolplazmična pot). | Cikel TCA (tricaboksilne kisline), dihanje mitohondrijev. |
| Vloga ogljikovega dioksida | V glikolizi se ne razvije ogljikov dioksid. | Ogljikov dioksid se razvija v Krebsovem ciklu. |
| Mesto nastanka | Znotraj citoplazme. | Pojavi se znotraj mitohondrijev (citosol v prokariotih) |
| Lahko se pojavi kot | Aerobno (torej v prisotnosti kisika) ali anaerobno (tj. Brez kisika). | Pojavlja se aerobno (prisotnost kisika). |
| Razgradnja molekule | Molekula glukoze se razgradi na dve molekuli organskih snovi, piruvata. | Razgradnja piruvata je popolnoma v anorganske snovi, ki sta CO2 in H2O. |
| Poraba ATP | Za fosforilacijo porabi 2 molekuli ATP. | ATP ne porabi. |
| Čisti dobiček | Dve molekuli ATP in dve molekuli NADH, za vsako molekulo glukoze se razgradi. | Šest molekul NADH2, 2 molekuli FADH2 za vsaka dva encima acetil CoA. |
| Število proizvedenih ATP | Čisti dobiček ATP je 8 (vključno z NADH). | Čisti dobiček ATP je 24. |
| Oksidativna fosforilacija | Ni oksidativne fosforilacije. | Vitalna vloga oksidativne fosforilacije in oksaloacetata naj bi imela katalitično vlogo. |
| Stopite v proces dihanja | Glukoza se razgradi v piruvat, zato se kot prvi korak dihanja kaže glikoliza. | Krebsov cikel je drugi korak dihanja. |
| Vrsta poti | Je ravna ali linearna pot. | Je krožna pot. |
Opredelitev glikolize
Glikoliza je znana tudi kot "Pot Embden-Meyerhof-Parnas ". Gre za edinstveno pot, ki se odvija aerobno in tudi anaerobno, brez vključevanja molekularnega kisika. Je glavna pot presnove glukoze in se pojavlja v citosolu vseh celic. Osnovni koncept tega procesa je, da se ena molekula glukoze delno oksidira v dva mola piruvata, okrepljena s prisotnostjo encimov.
Glikoliza je postopek, ki poteka v 10 preprostih korakih. V tem ciklu se v citoplazemskih organelah, imenovanih glikozom, pojavi sedem korakov reakcij glikolize. Druge tri reakcije, kot so hekokinaza, foshofruktokinaza in piruvat kinaza, so nepopravljive.
Celoten cikel je razdeljen na dve fazi, prvih pet korakov je znanih kot pripravljalna faza, drugi pa kot faza izplačila . V prvih petih korakih te poti se dvakrat pojavi fosforilacija glukoze in se pretvori v fruktozo 1, 6-bifosfat, zato lahko rečemo, da se tu porablja energija zaradi fosforilacije, ATP pa je darovalec fosforilne skupine.
Poleg tega se fruktoza 1, 6 -bifosfat razcepi, da dobita dve 2, 3-ogljikovi molekuli. Dihidroksiaceton fosfat, ki je eden od izdelkov, se pretvori v gliceraldehidne 3-fofate. Tako dobimo dve molekuli 3-fosfata gliceraldehida, ki se nadalje predelata v petstopenjsko fazo izplačila.
Faza izplačila je faza pridobivanja energije glikolize in v zadnjem koraku daje ATP in NADH. Prvič, gliceraldehidni 3-fosfat se oksidira z NAD + kot akceptorjem elektronov (tvori NADH) in anorganski fosfat je vgrajen, da dobimo visokoenergijsko molekulo kot 1, 3 -bifosfoglicerat. Nato se ADP podari visokoenergetskemu fosfatu na ogljiku za pretvorbo v ATP. To proizvodnjo ATP imenujemo fosforilacija na ravni substrata.
Pot glikolize
Tako je energijski izkoristek glikolize 2 ATP in 2 NADH iz ene molekule glukoze.
Koraki, vključeni v glikolizo :
Korak 1 : Ta prvi korak imenujemo fosforilacija, gre za nepovratno reakcijo, ki jo vodi encim, imenovan hekokinaza. Ta encim najdemo v vseh vrstah celic. V tem koraku glukozo fosforilira ATP, da tvori sladkorno-fosfatno molekulo. Negativni naboj fosfata preprečuje prehajanje sladkornega fosfata skozi plazemsko membrano in tako vključi glukozo v celico.
Korak 2 : Ta korak se imenuje izomerizacija, pri čemer obratna preureditev kemijske strukture karbonilni kisik premakne iz ogljika 1 v ogljik 2 in tvori ketozo iz aldoze.
Korak 3 : To je tudi korak fosforilacije, nova hidroksilna skupina na ogljiku 1 fosforilira ATP, za nastanek dveh tri-ogljikovih fosfatov sladkorja. Ta korak je urejen z encimom foshofruktokinaza, ki preverja vstop sladkorja v glikolizo.
4. korak : poimenujemo ga kot reakcija cepitve . Tu se s cepitvijo šestih ogljikovih sladkorjev ustvarijo dve molekuli tri ogljika. Le glikoraldehid 3-fosfat lahko takoj nadaljuje z glikolizo.
Korak 5 : To je tudi reakcija izomerizacije, pri čemer je drugi produkt iz stopnje 4 dihidroksiaceton fosfat izomeriziran, da nastane gliceraldehid 3-fosfat.
6. korak : s tem korakom se bo začela faza pridobivanja energije. Tako se dve molekuli gliceraldehidnega 3-fosfata oksidirata. Z reakcijo s skupino -SH jodoacetat zavira delovanje encima gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza.
7. korak : iz visoko energijske fosfatne skupine, ki je bila ustvarjena v 6. koraku, nastane ATP.
Korak 8 : Povezava fosfatnih estrov v 3-fosfogliceratu, ki ima prosto energijo, se premakne iz ogljika 3 v 2-fosfoglicerat.
9. korak : Enol fosfatna povezava se ustvari z odstranjevanjem vode iz 2-fosfoglicerata. Enolazo (encim, ki katalizira to stopnjo) zavira fluorid.
Korak 10 : tvori ATP s prenosom ADP v visoko energijsko fosfatno skupino, ustvarjeno v koraku 9.
Opredelitev Krebsovega cikla
Ta cikel se pojavi v matriksu mitohondrijev (citosol v prokariotih) . Neto rezultat je proizvodnja CO2, ko acetilna skupina vstopi v cikel kot Acetil CoA. Pri tem pride do oksidacije pirvične kisline v ogljikov dioksid in vodo.
Krebsov cikel je leta 1936 odkril HA Krebs ( biokemik, rojen v Nemčiji ) . Ko se cikel začne s tvorbo citronske kisline, se imenuje cikel citronske kisline. Cikel vsebuje tudi tri karboksilne skupine (COOH), zato jih imenujemo tudi cikel trikarboksilne kisline (cikel TCA).
Cikel citronske kisline (Krebs)
Koraki, vključeni v Krebsov cikel :
Korak 1 : V tem koraku nastane citrat, ko Acetil CoA doda oksaloacetat svojo dvoogljično acetilno skupino.
Korak 2 : Citrat se pretvori v njegov izokitrat (anomer citrata) z odstranitvijo ene molekule vode in dodajanjem druge.
Korak 3 : NAD + se zmanjša, ko se oksidira izocitrat in izgubi molekula CO2.
4. korak : CO2 se spet izgubi, nastala spojina se oksidira in NAD + se reducira na NADH. Preostala molekula se prek nestabilne vezi veže na koencim A. Alfa-ketoglutarat dehidrogenaza katalizira reakcijo.
Korak 5 : GTP nastane s premestitvijo CoA s fosfatno skupino in se prenese v BDP.
6. korak : V tem koraku se tvorita FADH2 in oksidacijski sukcinat, ko se dva vodika preneseta v FAD.
7. korak : Substrat se oksidira in NAD + se zmanjša na NADH in oksaloacetat se regenerira.
Ključna razlika med glikolizo in Krebsovim ciklom
- Glikoliza je znana tudi kot EMP (pot Embden-Meyerhof-Parnas ali citoplazmatska pot) se začne z razpadom glukoze v piruvat; Krebsov cikel je znan tudi kot cikel TCA (trikarboksilne kisline). Mitohondrijsko dihanje začne oksidirati piruvat v CO2.
- Čisti dobiček celotnega cikla sta dve molekuli ATP in dve molekuli NADH, za vsako molekulo glukoze, ki se razgradi, medtem ko v Krebsovem ciklu šest molekul NADH2, 2 molekuli FADH2, za vsa dva encima acetil-CoA.
- Skupno število proizvedenih ATP je 8 in v Krebsovem ciklu je skupno ATP 24.
- V glikolizi se ne razvija ogljikov dioksid, medtem ko se v Krebsovem ciklu razvija ogljikov dioksid.
- Mesto nastanka glikolize je znotraj citoplazme; Krebsov cikel se pojavi znotraj mitohondrijev (citosol v prokariotih).
- Glikoliza se lahko pojavi v prisotnosti kisika, to je aerobna ali brez kisika, tj. Anaerobna ; Krebsov cikel se pojavlja aerobno .
- Molekula glukoze se razgradi na dve molekuli organske snovi, piruvat v glikolizi, medtem ko razgradnja piruvata v celoti postane v anorganske snovi, ki sta CO2 in H2O.
- Pri glikolizi 2 se za fosforilacijo porabijo molekule ATP, medtem ko Kreb cikel ne uživa ATP .
- V glikolizi ni oksidativne fosforilacije; obstaja glavna vloga oksidacijske fosforilacije, saj oksaloacetat v Krebsovem ciklu igra katalitično vlogo.
- Tako kot pri glikolizi se tudi glukoza razgradi v piruvat, zato se kot prvi korak dihanja kaže glikoliza; Krebsov cikel je drugi korak dihanja za proizvodnjo ATP.
- Glikoliza je ravna ali linearna pot ; medtem ko je Krebsov krog krožna pot .
Zaključek
Obe poti proizvajata energijo za celico, pri čemer je glikoliza razpad molekule glukoze, da dobimo dve molekuli piruvata, medtem ko je Krebov cikel postopek, pri katerem acetil CoA proizvaja citrat z dodajanjem svoje skupine ogljikovega acetila v oksaloacetat. Glikoliza je za možgane bistvenega pomena, od energije je odvisna glukoza.
Krebov cikel je pomembna metabolična pot pri oskrbi telesa z energijo, približno 65-70% ATP se sintetizira v Krebsovem ciklu. Cikel citronske kisline ali Krebsov cikel je končna oksidativna pot, ki povezuje skoraj vse posamezne presnovne poti.
