A glikolízis és a Krebs-ciklus közötti fő különbség: A glikolízis az első lépés a légzés folyamatában, és a sejt citoplazmájában fordul elő. Míg a Krebs- ciklus a légzés második folyamata, amely a sejt mitokondriumaiban fordul elő. Mindkettő a légzés folyamata, amelynek célja a test energiaigényének teljesítése.
Tehát a glikolízist úgy határozzuk meg, mint a reakció láncát a glükóz (vagy glikogén) piruvát-laktáttá történő átalakításához, és így ATP előállításához. Másrészt, a Kreb-ciklus vagy a citromsav-ciklus magában foglalja az acetil-CoA oxidációját CO2-ra és H2O-ra.
A légzés az összes lény lényeges folyamata, ahol oxigént használnak fel és szén-dioxid szabadul fel a testből. E folyamat során felszabadul az energia, amelyet a test különféle funkcióinak végrehajtására használnak fel. A fenti két mechanizmuson kívül léteznek más légzési mechanizmusok is, például az elektronszállító rendszer, a pentóz-foszfát út, a piruvsav anaerob lebontása és a terminális oxidáció.
A mellékelt tartalomban a légzés két legfontosabb mechanizmusa, a glikolízis és a Krebs-ciklus közötti általános különbséget tárgyaljuk.
Összehasonlító táblázat
| Az összehasonlítás alapja | glikolízis | Krebs-ciklus |
|---|---|---|
| Kezdődik | A glükóz bontása piruváttá. | Oxidálja a piruvátot szén-dioxiddá. |
| Más néven | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas út vagy citolplasma út). | TCA (tricaboxylic sav) ciklus, mitokondriális légzés. |
| A szén-dioxid szerepe | A glikolízis során nem fejlődik szén-dioxid. | A széndioxid fejlődik a Krebsi ciklusban. |
| Az esemény helyszíne | A citoplazmában. | A mitokondriumokban fordul elő (citozol prokariótákban) |
| Előfordulhat mint | Aerob módon (azaz oxigén jelenlétében) vagy anaerob módon (azaz oxigén hiányában). | Aerob módon fordul elő (oxigén jelenléte). |
| A molekula lebomlása | A glükózmolekula két szerves anyagmolekulára, piruvátra bomlik. | A piruvát lebontása teljesen szervetlen anyagokká alakul, amelyek CO2-ként és H2O-ként alakulnak ki. |
| Az ATP fogyasztása | 2 ATP molekulát fogyaszt a foszforilációhoz. | Nem fogyaszt ATP-t. |
| Nettó haszon | Minden molekula glükózra két molekulát ATP és két molekulát NADH-t bontunk le. | Minden NADH2 hat molekula, 2 FADH2 molekula két acetil-CoA enzimre. |
| Az előállított ATP száma | Az ATP nettó nyeresége 8 (beleértve a NADH-t). | Az ATP nettó nyeresége 24. |
| Oxidatív foszforiláció | Az oxidatív foszforilációnak nincs szerepe. | Az oxidatív foszforiláció alapvető szerepe és az oxaloacetát katalitikus szerepet játszik. |
| Lépjen be a légzés folyamatába | A glükóz piruváttá alakul, így a glikolízist tekintik a légzés első lépésének. | A Krebs-ciklus a légzés második lépése. |
| Az út típusa | Ez egyenes vagy lineáris út. | Ez egy kör alakú út. |
A glikolízis meghatározása
A glikolízist „Embden-Meyerhof-Parnas Pathway ” néven is ismert. Ez egy egyedülálló út, amely aerob és anaerob módon is előfordul, molekuláris oxigén bevonása nélkül. Ez a glükóz-metabolizmus fő útja, és az összes sejt citoszoljában fordul elő. Ennek a folyamatnak az alapfogalma az, hogy a glükóz egy molekulája részlegesen oxidálódik két mol piruvátra, amelyet enzimek jelenléte fokoz.
A glikolízis egy folyamat, amely 10 egyszerű lépésben történik. Ebben a ciklusban a glikolízis első hét lépésében a glikolízisnek nevezett citoplazmatikus organellákban a glikolízis reakciója lép fel. Míg a másik három reakció, például a hexokináz, a foszfofruktokináz és a piruvát-kináz visszafordíthatatlan.
A teljes ciklust két szakaszra osztják, az első öt lépést előkészítő szakasznak, a másik pedig kifizetési szakasznak nevezik. Ennek az útnak az első öt lépésében a glükóz foszforilációja kétszer megtörténik, és fruktóz-1, 6-bifoszfáttá alakul, tehát elmondhatjuk, hogy itt a foszforiláció miatt energia merül fel, az ATP pedig a foszforilcsoport-donor.
Továbbá a fruktóz-1, 6-bifoszfát hasad, és így két 2, 3-szén molekulát kapunk. A dihidroxi-aceton-foszfát, amely egyike a terméknek, glicerialdehid-3-foszfáttá alakul. Ezzel két molekula glicerraldehid-3-foszfátot kapunk, amelyeket tovább dolgozunk ötlépéses kifizetési fázisba.
A kifizetési fázis a glikolízis energianyereség fázisa, amely az ATP-t és a NADH-t hozza létre az utolsó lépésben. Először, a gliceráldehid-3-foszfátot NAD + -on oxidálják elektron-elfogadóként (NADH képződése céljából), és szervetlen foszfátot építnek be, hogy nagy energiájú molekulat kapjon, mint 1, 3-bifoszfo-glicerát. Ezt követően a nagy szén-dioxidon lévő foszfátot adományozzák az ADP-nek, hogy átalakuljon ATP-ké. Ezt az ATP termelést szubsztrát-szintű foszforilációnak nevezzük.
Glikolízis útvonal
Így a glikolízisből származó energia hozam 2 ATP és 2 NADH, egy glükózmolekulából.
A glikolízisben részt vevő lépések :
1. lépés : Ezt az első lépést foszforilációnak nevezik. Ez egy irreverzibilis reakció, amelyet egy hexokináznak nevezett enzim vezet. Ez az enzim megtalálható minden típusú sejtben. Ebben a lépésben a glükózt az ATP foszforilálja, hogy cukor-foszfát molekulát képezzen. A foszfáton lévő negatív töltés megakadályozza a cukor-foszfát átjutását a plazmamembránon, és ezzel bekapcsolja a glükózt a sejt belsejébe.
2. lépés : Ezt a lépést izomerizációnak nevezzük, ebben a kémiai szerkezet visszafordítható átrendeződésében a karbonil-oxigén az 1-es szénatomról a 2-es szénatomra mozog, és ketóz képződik egy aldóz-cukorból.
3. lépés : Ez egy foszforilációs lépés is, az új szénatomon lévő új hidroxilcsoportot ATP foszforilálja két háromszéncukor-foszfát előállításához. Ezt a lépést a foszfofruktokináz enzim szabályozza, amely ellenőrzi a cukrok belépését a glikolízisbe.
4. lépés : ezt nevezzük hasítási reakciónak . A hat széncukor hasításával itt két háromszén-molekula képződik. Csak a glicerin-3-foszfát képes azonnal folytatni a glikolízist.
5. lépés : Ez is izomerizációs reakció, ahol a 4. lépés második termékét, a dihidroxi-aceton-foszfátot izomerizáljuk, így glicerin-aldehid-3-foszfátot kapunk.
6. lépés : Ettől a lépéstől kezdődik az energiatermelési szakasz. Tehát a két glicerraldehid-3-foszfát molekula oxidálódik. Az -SH csoporttal reagálva a jód-acetát gátolja a gliceráldehid-3-foszfát dehidrogenáz enzim funkcióját.
7. lépés : A 6. lépésben előállított nagy energiájú foszfátcsoportból ATP képződik.
8. lépés : A szabad energiát tartalmazó foszfát-észter-kötés 3-foszfo-glicerátban a szén-3-ból 2-foszfo-glicerátvá alakul.
9. lépés : Az enol-foszfát kötés létrejön a víz 2-foszfo-glicerátból történő eltávolításával. Az enoázt (ezt a lépést katalizáló enzim) a fluorid gátolja.
10. lépés : Az ATP formáját az ADP átadásával a nagy energiájú foszfátcsoportba hozza létre, amelyet a 9. lépésben generálnak.
A Krebs-ciklus meghatározása
Ez a ciklus a mitokondriumok mátrixában fordul elő (citozol prokariótákban) . A nettó eredmény a CO2 előállítása, amikor az acetilcsoport Acetyl CoA-ként belép a ciklusba. Ennek során a piruvsav szén-dioxiddá és vízzé oxidálódik.
A Krebsi ciklust 1936 - ban fedezte fel HA Krebs (német születésű biokémikus) . Mivel a ciklus a citromsav képződésével kezdődik, akkor ezt citromsav ciklusnak hívják. A ciklus három karbonsavcsoportot (COOH) is tartalmaz, ezért trikarbonsav ciklusnak (TCA ciklus) is nevezik.
A citromsav (Krebs) ciklusa
A Krebs-ciklusban részt vevő lépések :
1. lépés : Ebben a lépésben a citrát képződik, amikor az Acetyl CoA hozzáadja kétszénatomú acetilcsoportját az oxaloacetáthoz.
2. lépés : A citrátot egy vízmolekula eltávolításával és a másik hozzáadásával alakítják izocitráttá (egy, citrát-izomerré).
3. lépés : Az NAD + -ot NA-ra redukálják, amikor az izocitrát oxidálódik és elveszíti a CO2-molekulát.
4. lépés : A CO2 elveszik, a kapott vegyületet oxidáljuk és a NAD + -ot NADH-ra redukáljuk. A fennmaradó molekula instabil kötésen keresztül kapcsolódik az A koenzimhez. Az alfa-ketoglutarát-dehidrogenáz katalizálja a reakciót.
5. lépés : A GTP-t az CoA foszfátcsoport általi kiszorításával generálják, és átviszik a GDP-be.
6. lépés : Ebben a lépésben FADH2 és oxidáló szukcinát képződik, amikor két hidrogént szállítanak a FAD-be.
7. lépés : A szubsztrát oxidálódik, és a NAD + -ot NADH-ra redukálják és az oxaloacetátot regenerálják.
Legfontosabb különbség a glikolízis és a Krebs-ciklus között
- A glikolízis EMP néven is ismert (Embden-Meyerhof-Parnas út vagy citoplazmatikus út) azzal kezdődik, hogy a glükóz bomlik piruváttá; A Krebsi ciklust TCA (trikarbonsav) ciklusnak is nevezik . A mitokondriális légzés elkezdi oxidálni a piruvátot CO2-ként.
- A teljes ciklus nettó nyeresége két ATP molekula és két NADH molekula, minden bontott glükóz molekula esetén, míg Krebs ciklusában hat NADH2 molekula, 2 molekulán FADH2 minden két acetil-CoA enzimnél.
- Az összes ATP előállított száma 8, és Krebs-ciklusban az összes ATP 24.
- A glikolízis során nem fejlődik szén-dioxid, míg Krebs-ciklusban széndioxid fejlődik.
- A glikolízis előfordulásának helye a citoplazmában található; A Krebs-ciklus a mitokondriumokban zajlik (prokariótákban a citoszol).
- A glikolízis előfordulhat oxigén jelenlétében, azaz aerob, vagy oxigén hiányában, azaz anaerob ; A Krebs-ciklus aerob módon fordul elő.
- A glükózmolekula két szerves anyagmolekulává bomlik, glikolízissel piruváttá, miközben a piruvát teljes mértékben szervetlen anyagokká alakul, amelyek CO2 és H2O.
- A glikolízis során 2 ATP-molekulát fogyasztanak a foszforilációhoz, míg Kreb-ciklusban az ATP- t nem fogyasztják .
- Az oxidatív foszforilációnak nincs szerepe a glikolízisben; az oxidatív foszforiláció jelentős szerepet játszik, és úgy vélik, hogy az oxaloacetát katalitikus szerepet játszik a Krebsi ciklusban.
- A glikolízishez hasonlóan a glükóz piruváttá alakul, így a glikolízist a légzés első lépésének tekintik; A Krebs-ciklus a légzés második lépése az ATP előállításához.
- A glikolízis egyenes vagy lineáris út ; míg Krebs ciklusa körkörös út .
Következtetés
Mindkét út energiát termel a sejt számára, ahol a glikolízis egy glükózmolekula bomlásakor két molekulát piruvátot eredményez, míg a Kreb-ciklus az az eljárás, amikor az acetil-CoA citrátot állít elő azzal, hogy szén-acetil-csoportját hozzáadja az oxaloacetáthoz. A glikolízis nélkülözhetetlen az agy számára, amely az energiaellátástól függ a glükózon.
A Kreb-ciklus fontos anyagcsere-útvonal a test energiaellátásában, az ATP kb. 65-70% -a szintetizálódik Krebs-ciklusban. A citromsav-ciklus vagy a Krebsz-ciklus a végső oxidatív út, amely szinte az összes metabolikus utat összekapcsolja.
