Peamine erinevus - glükolüüs vs TCA tsükkel
Hingamine on protsess, mis hõivab rea reaktsioone, mis on ühendatud oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioonide ning elektronide ülekandega. Hingamise lõpus toodavad organismid energiat, mida kasutada ainevahetusprotsessides. Seda energiat toodetakse ATP (rakkude energiavaluuta) kujul. Aeroobse hingamise ajal toimivad hapniku molekulid lõplike elektronide aktseptoritena ja redutseeruvad vee tootmiseks. See loob elektrokeemilise gradiendi, mis juhib ATP sünteesi. Aeroobne hingamine koosneb kolmest põhifaasist, kus süsiniku molekulid korraldatakse ensüümide katalüüsitud reaktsioonide kaudu ATP saamiseks. Esimene faas, mis on ühine nii aeroobidele kui ka anaeroobidele, on glükolüütiline rada, kus suhkru substraat, peamiselt glükoos, kataboliseeritakse kaheks püruvaadi molekuliks. See muundamine annab kaks ATP molekuli ja kaks NADH molekuli. Teine faas on trikarboksüülhappe (TCA) tsükkel, mis on keskne sõlmpunkt, kus kõigi metaboolsete radade vaheained liituvad, et aidata kaasa energiatootmisele NADH, FADH2 ja kahe CO2 oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonide kaudu. TCA tsükkel toimub ainult aeroobides. Mõlemas protsessis toimub energia tootmiseks substraadi taseme fosforüülimine. Peamine erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel on see, et glükolüüs toimub tsütoplasmas, samas kui TCA tsükkel toimub mitokondrites.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on glükolüüs
3. Mis on TCA tsükkel
4. Glükolüüsi ja TCA tsükli sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - glükolüüs vs TCA tsükkel tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on glükolüüs?
Glükolüüs ehk Embden-Meyerhofi rada on energia tootmise esimene etapp ja see toimub nii aeroobide kui ka anaeroobide tsütosoolis. See on ensüümi katalüüsitud reaktsiooniprotseduur, mis koosneb kümnest reaktsioonietapist. Glükolüüsi käigus fosforüülitakse suhkrumolekulid ja püütakse rakku, et kataboliseeruda kaheks püruvaadi molekuliks (kolm süsinikuühendit), mis on glükolüüsi lõppsaadused.
Glükolüüsi etapid
Sellel on kolm peamist etappi:
Ettevalmistav etapp
Selles etapis fosforüülitakse ja jäetakse rakku kinni kuus süsinikuaatomit sisaldavad suhkrujäägid. Ettevalmistav faas on energiat nõudev faas, kus kasutatakse kahte ATP molekuli.
Lõhustamisetapp
Selles faasis lõhustatakse 6-süsiniku molekul kaheks fosforüülitud 3-süsiniku jäägiks.
Maksa ära Lava
See on glükolüüsi viimane etapp, kus sünteesitakse ATP ja NADH. Iga 6 süsinikusuhkru substraadi kohta toodetakse 4 ATP molekuli, 2 NADH molekuli ja 2 püruvaadi molekuli; seega on see glükolüüsi energiat tootev faas.
Joonis 01: glükolüüs
Glükolüüsi üldine reaktsioon
Glükoos + 2P i + 4ADP + 2NAD + + 2ATP → 2 püruvaat + 4ATP + 2NADH + 2H 2 O + 2H +
ATP netotoodang = 2ATP
Mis on TCA tsükkel?
TCA tsükkel, mida nimetatakse ka sidrunhappe tsükliks või Krebsi tsükliks, toimub mitokondrite maatriksis. See on aeroobse hingamise osa; seega toimub see ainult aeroobides. TCA tsükkel on tsükliline ensüümide poolt katalüüsitud rada, kus 4-süsinikuline substraat (oksaloäädikhape) aktsepteerib 2-süsinik-atsetüül-CoA-d, saades 6-süsiniku molekuli (tsitraat). Tsitraat läbib tsüklilise metaboolse raja, et saada kaks süsinikdioksiidi molekuli, kaks NADH molekuli, üks FADH 2molekul ja üks GTP molekul. TCA tsükli peamine ülesanne on kõrge energiaga elektronide kogumine süsinikkütustest. Need suure energiaga elektronid viiakse seejärel elektronide transpordiahelasse, mis on ATP sünteesi aeroobse hingamise viimane etapp. TCA tsükkel toimib ka lõpliku ühise rajana süsivesikute, aminohapete, rasvhapete ja nukleotiidide oksüdatsiooniks. Süsivesikud ja rasvhapped sisenevad TCA tsüklisse kui atsetüülkoensüüm A, aminohapped sisenevad TCA tsüklisse α-ketoglutaraadina ja nukleotiidid fumaraadina.
Joonis 02: TCA tsükkel
TCA tsükli üldine reaktsioon
Atsetüül Co A + 3 NAD + + FAD + GDP + 2P i + 2H 2 O → 2CO 2 + 3NADH + FADH 2 + GTP + 3H +
Millised on glükolüüsi ja TCA tsükli sarnasused?
- Glükolüüs ja TCA tsükkel koosnevad ensüümide katalüüsitud reaktsioonide seeriast.
- Mõlemas protsessis toimub substraadi taseme fosforüülimine.
- Mõlemad protsessid toodavad produktidena NADH, H 2 O.
- Mõlemat protsessi reguleeritakse hormonaalse kontrolli, allosteerilise reguleerimise ja lõpptoote pärssimise kaudu (tagasiside mehhanismid).
Mis vahe on glükolüüsi ja TCA tsükli vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Glükolüüs vs TCA tsükkel |
|
| Glükolüüs on protsess, kus 6 süsinikusuhkru (monosahhariidi) molekuli kataboliseeritakse ensüümi katalüüsitud reaktsioonide kaudu 3-süsinikpüruvaadi molekulideks. | TCA tsükkel on protsess, kus süsiniku molekulidesse salvestatud energia kogutakse, et toota elektronide rikkaid ühendeid elektronide transpordiahelale, et sünteesida ATP oksüdatiivse fosforüülimise teel. |
| Reaktsioonikoht | |
| Tsütosoolis toimub glükolüüs. | TCA tsükkel toimub mitokondrite maatriksis. |
| Hapniku vajadus | |
| Glükolüüs võib toimuda nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes. | TCA tsükkel on rangelt aeroobne. |
| Ühendi alustamine | |
| Glükolüüsi lähtesubstraat on kuus süsinikmonosahhariidi (glükoos). | TCA tsükli lähtesubstraat on neli süsinikuga oksaloatsetaat. |
| 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 lõpptooted. |
| Reaktsioonide järjestus | |
| Glükolüütilised reaktsioonid toimuvad lineaarse järjestusena. | TCA tsükkel toimub tsüklilise järjestuse kaudu. |
| CO 2 kaasamine | |
| Glükolüüsi ajal pole CO2 vaja. | TCA tsükli iga atsetüülkoA molekuli jaoks tekib CO2. |
| ATP tarbimine | |
| Glükolüütiline rada kulutab 2 ATP molekuli. | ATP molekule TCA tsüklis ei kasutata. |
Kokkuvõte - glükolüüs vs TCA tsükkel
Glükolüüs ja TCA tsükkel on kaks olulist metaboolset rada, mis on seotud süsinikvahesaaduste kaudu energia tootmisega süsivesikute, valkude, rasvade ja nukleiinhapete makromolekulidest. Mõlemad protsessid on ensüümide vahendusel ja neid reguleeritakse pidevalt raku / organismi energiavajaduse alusel ning nende protsesside kiirused erinevad erinevates tingimustes, näiteks tühja kõhuga, hästi söödud, näljas ja teostatud olekus. Oluline on uurida glükolüütilise raja ja TCA tsükli reguleerimist, et tuletada biokeemilisi seoseid organismi metaboolse tasakaalustamatuse kõrvaldamiseks. Glükolüüs on hingamise algatusprotsess ja TCA tsükkel on aeroobse hingamise teine suurem faas, mis ühendub hingamise viimase etapiga (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. Kuid TCA tsükkel toimub 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 PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu tsiteeritud. Palun laadige siit alla PDF-versioon. Erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel.
