Разница между гликолизом и циклом TCA

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - гликолиз против цикла TCA

Дыхание - это процесс, который включает в себя серию реакций, которые связаны с реакциями окисления и восстановления и переносом электронов. В конце дыхания организмы производят энергию, которая используется для своих метаболических процессов. Эта энергия производится в форме АТФ (энергетическая валюта клеток). Во время аэробного дыхания молекулы кислорода действуют как конечные акцепторы электронов и восстанавливаются с образованием воды. Это создает электрохимический градиент, который стимулирует синтез АТФ. Аэробное дыхание состоит из трех основных фаз, в которых молекулы углерода перестраиваются посредством серии катализируемых ферментами реакций с образованием АТФ. Первая фаза, общая как для аэробов, так и для анаэробов, представляет собой гликолитический путь, при котором сахарный субстрат, в основном глюкоза, катаболизируется до двух молекул пирувата. Это преобразование производит две молекулы АТФ и две молекулы НАДН. Вторая фаза - это цикл трикарбоновой кислоты (TCA), который является центральным узлом, в котором соединяются промежуточные звенья всех метаболических путей, чтобы внести свой вклад в производство энергии путем производства NADH, FADH2 и двух молекул CO.₂ через окислительно-восстановительные реакции. Цикл TCA имеет место только у аэробов. В обоих этих процессах происходит фосфорилирование на уровне субстрата для производства энергии. Ключевое различие между гликолизом и циклом TCA заключается в том, что гликолиз происходит в цитоплазме, а цикл TCA - в митохондриях.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое гликолиз

3. Что такое цикл TCA

4. Сходство между гликолизом и циклом TCA

5. Параллельное сравнение - цикл гликолиза и TCA в табличной форме

6. Резюме

Что такое гликолиз?

Гликолиз, или Путь Эмбдена-Мейерхофа, является первым этапом производства энергии и происходит в цитозоле как аэробов, так и анаэробов. Это катализируемая ферментом процедура реакции, состоящая из десяти стадий реакции. При гликолизе молекулы сахара фосфорилируются и захватываются клеткой, чтобы катаболизироваться в две молекулы пирувата (трехуглеродное соединение), которые являются конечными продуктами гликолиза.

Этапы гликолиза

Он состоит из трех основных этапов:

Подготовительный этап

На этом этапе остатки сахара, содержащие шесть атомов углерода, фосфорилируются и захватываются клеткой. Подготовительная фаза - это фаза, требующая энергии, когда используются две молекулы АТФ.

Стадия расщепления

Во время этой фазы 6-углеродная молекула расщепляется на два фосфорилированных 3-углеродных остатка.

Оплатить этап

Это заключительный этап гликолиза, на котором синтезируются АТФ и НАДН. Для каждого субстрата из 6 углеродных сахаров производится 4 молекулы АТФ, 2 молекулы НАДН и 2 молекулы пирувата; таким образом, это фаза гликолиза, производящая энергию.

Рисунок 01: Гликолиз

Общая реакция гликолиза

Глюкоза + 2P _я + 4ADP + 2NAD ⁺ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2Н ₂ O + 2H ⁺

Чистое производство ATP = 2ATP

Что такое цикл TCA?

Цикл TCA, также называемый циклом лимонной кислоты или циклом Кребса, имеет место в матриксе митохондрий. Это часть аэробного дыхания; следовательно, это имеет место только у аэробов. Цикл TCA - это циклический путь, катализируемый ферментами, где 4-углеродный субстрат (щавелевоуксусная кислота) принимает 2-углеродный ацетил-КоА с образованием 6-углеродной молекулы (цитрата). Цитрат подвергается циклическому метаболическому пути с образованием двух молекул углекислого газа, двух молекул НАДН и одной ФАДН _2.молекула и одна молекула GTP. Основная функция цикла TCA - сбор электронов высокой энергии из углеродного топлива. Эти высокоэнергетические электроны затем передаются в цепь переноса электронов, которая является заключительной стадией аэробного дыхания для синтеза АТФ. Цикл TCA также действует как последний общий путь окисления углеводов, аминокислот, жирных кислот и нуклеотидов. Углеводы и жирные кислоты входят в цикл TCA как ацетилкофермент A, тогда как аминокислоты входят в цикл TCA как α - кетоглутарат, а нуклеотиды как фумарат.

Рисунок 02: Цикл TCA

Общая реакция цикла TCA

Ацетил Co A + 3 NAD ⁺ + FAD + GDP + 2P _i + 2H ₂ O → 2CO ₂ + 3NADH + FADH ₂ + GTP + 3H ⁺

В чем сходство между гликолизом и циклом TCA?

• Цикл гликолиза и TCA состоит из серии реакций, катализируемых ферментами.
• В обоих процессах происходит фосфорилирование на уровне субстрата.
• Оба процесса производят НАДН, H ₂ O как продукты.
• Оба процесса регулируются посредством гормонального контроля, аллостерической регуляции и ингибирования конечного продукта (механизмы обратной связи).

В чем разница между гликолизом и циклом TCA?

Различать статью в середине перед таблицей

Гликолиз против цикла TCA
Гликолиз - это процесс, при котором 6 молекул углеродного сахара (моносахарида) катаболизируются в молекулы 3-углеродного пирувата в результате реакций, катализируемых ферментами.	Цикл TCA - это процесс, при котором энергия, хранящаяся в молекулах углерода, собирается для производства электронно-богатых соединений для цепи переноса электронов для синтеза АТФ посредством окислительного фосфорилирования.
Сайт реакции
В цитозоле происходит гликолиз.	Цикл TCA происходит в матриксе митохондрий.
Потребность в кислороде
Гликолиз может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях.	Цикл TCA строго аэробный.
Исходное соединение
Шестиугольный моносахарид (глюкоза) является стартовым субстратом гликолиза.	Четырехуглеродный оксалоацетат является стартовым субстратом цикла TCA.
Конечные продукты
Две молекулы пирувата, две молекулы АТФ и две молекулы НАДН являются конечными продуктами гликолиза.	Два CO2, один GTP, три NADH и один FADH2 являются конечными продуктами цикла TCA.
Последовательность реакций
Гликолитические реакции протекают в линейной последовательности.	Цикл TCA происходит через циклическую последовательность.
Вовлечение CO 2
CO2 не требуется и не образуется во время гликолиза.	CO2 образуется для каждой молекулы ацетил-co A цикла TCA.
Потребление АТФ
2 молекулы АТФ потребляются гликолитическим путем.	Молекулы АТФ не используются в цикле TCA.

Резюме - Гликолиз против цикла TCA

Гликолиз и цикл TCA - это два жизненно важных метаболических пути, участвующих в производстве энергии через углеродные промежуточные соединения, полученные из макромолекул углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот. Оба процесса опосредованы ферментами и находятся в постоянном регулировании в зависимости от потребности клетки / организма в энергии, и скорость этих процессов различается в различных условиях, таких как состояние голодания, состояние сытости, состояние голодания и состояние физической нагрузки. Важно изучить регуляцию гликолитического пути и цикла TCA, чтобы установить биохимические взаимосвязи для устранения метаболического дисбаланса в организме. Гликолиз - это инициативный процесс дыхания, а цикл TCA - вторая основная фаза аэробного дыхания, которая связана с последней стадией дыхания (цепочка переноса электронов). Гликолиз происходит в цитоплазме с образованием пирувата; эти пируваты проникают в митохондрии и участвуют в цикле TCA. Гликолиз может происходить как у аэробных, так и у анаэробных организмов. Однако цикл TCA происходит только у аэробных организмов, поскольку для этого необходимы аэробные условия. В этом разница между гликолизом и циклом TCA.

Скачать PDF-версию гликолиза против цикла TCA

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между гликолизом и циклом ТЦА.