Erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel
Share
Peamine erinevus - glükolüüs vs TCA tsükkel
Hingamine on protsess, mis võtab läbi rea reaktsioone, mis on seotud oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioonide ning elektronide ülekandega. Hingamise lõppedes toodavad organismid energiat oma metaboolsete protsesside jaoks. Seda energiat toodetakse ATP (rakkude energiaühik) vormis. Aeroobse hingamise ajal toimivad hapniku molekulid lõplike elektronide aktseptoritena ja redutseeritakse vee tootmiseks. See loob elektrokeemilise gradiendi, mis juhib ATP sünteesi. Aeroobne hingamine koosneb kolmest põhifaasist, kus süsiniku molekulid järjestatakse läbi rea ensüümidega katalüüsitud reaktsioone, et saada ATP. Esimene faas, mis on ühine nii aeroobidele kui ka anaeroobidele, on glükolüütiline rada, kus suhkru substraat, peamiselt glükoos, kataboliseeritakse kaheks püruvaatmolekuliks. See muundamine annab kaks ATP molekuli ja kaks NADH molekuli. Teine faas on trikarboksüülhappe (TCA) tsükkel, mis on keskne sõlmpunkt, kus kõigi metaboolsete radade vaheühendid ühinevad, et aidata kaasa energia tootmisele NADH, FADH2 ja kahe molekuli CO tootmisel2 oksüdeerimise-redutseerimise reaktsioonide kaudu. TCA tsükkel toimub ainult aeroobides. Mõlemas protsessis toimub substraadi fosforüülimine energia saamiseks. Peamine erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel on see glükolüüs toimub tsütoplasmas, TCA tsükkel aga mitokondrites.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on glükolüüs
3. Mis on TCA tsükkel
4. Glükolüüsi ja TCA tsükli sarnasused
5. Võrdlus kõrvuti - glükolüüs vs TCA tsükkel tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on glükolüüs?
Glükolüüs või Embden-Meyerhofi rada on energiatootmise esimene samm ja toimub nii aeroobide kui ka anaeroobide tsütosoolis. See on ensüümidega katalüüsitav reaktsiooniprotseduur, mis koosneb kümnest reaktsioonietapist. Glükolüüsi käigus fosforüleeritakse suhkru molekulid ja kinnitatakse need rakusse, et kataboliseeruda kaheks püruvaatmolekuliks (kolmeks süsinikuühendiks), mis on glükolüüsi lõppsaadused.
Glükolüüsi etapid
Sellel on kolm peamist etappi:
Ettevalmistav etapp
Selles etapis fosforüülitakse ja süstitakse raku lõksu suhkrujäägid, mis sisaldavad kuut süsinikuaatomit. Ettevalmistav etapp on energiat vajav faas, kus kasutatakse kahte ATP molekuli.
Lõhestaadium
Selle faasi ajal lõhustatakse 6-süsiniku molekul kaheks fosforüülitud 3-süsiniku jäägiks.
Tasu lava ära
See on glükolüüsi viimane etapp, kus sünteesitakse ATP ja NADH. Iga 6 süsinikusuhkru substraadi jaoks toodetakse 4 ATP molekuli, 2 NADH molekuli ja 2 püruvaadi molekuli; seega on see glükolüüsi energiat tootv faas.
Joonis 01: glükolüüs
Glükolüüsi üldine reaktsioon
Glükoos + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+
ATP netotoodang = 2ATP
Mis on TCA tsükkel?
TCA tsükkel, viidatud ka kui Sidrunhappe tsükkel või Krebsi tsükkel, toimub mitokondrite maatriksis. See on osa aeroobsest hingamisest; seega toimub see ainult aeroobides. TCA tsükkel on tsükliline ensüümidega katalüüsitud rada, kus 4-süsinikuline substraat (oksaloäädikhape) võtab vastu 2-süsiniku atsetüül-CoA, saades 6-süsinikulise molekuli (tsitraadi). Tsitraat läbib tsüklilise metaboolse raja, et toota kaks süsinikdioksiidi molekuli, kaks NADH molekuli, üks FADH2 molekul ja üks GTP molekul. TCA tsükli põhifunktsioon on süsinikkütustest suure energiaga elektronide kogumine. Need kõrge energiaga elektronid viiakse seejärel elektronide transpordiahelasse, mis on aeroobse hingamise viimane etapp ATP sünteesiks. TCA tsükkel toimib ka süsivesikute, aminohapete, rasvhapete ja nukleotiidide oksüdeerimise viimase ühise rajana. Süsivesikud ja rasvhapped sisenevad TCA tsüklisse atsetüülkoensüümina A, aminohapped aga TCA tsüklisse α-ketoglutaraadina ja nukleotiidid fumaraadina.
Joonis 02: TCA tsükkel
TCA tsükli üldine reaktsioon
Atsetüül Co A + 3 NAD+ + FAD + SKP + 2Pi + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Millised on glükolüüsi ja TCA tsükli sarnasused?
- Glükolüüs ja TCA tsükkel koosnevad rea ensüümidega katalüüsitud reaktsioonidest.
- Mõlemas protsessis toimub substraadi fosforüülimine.
- Mõlemad protsessid annavad NADH, H2O kui tooted.
- Mõlemat protsessi reguleeritakse hormonaalse kontrolli, allosteerilise reguleerimise ja lõpp-produkti inhibeerimise kaudu (tagasisidemehhanismid).
Mis vahe on glükolüüsil ja TCA tsüklil??
Glükolüüs vs TCA tsükkel | |
| Glükolüüs on protsess, kus 6 süsinikusuhkru (monosahhariidi) molekuli katabolüüsitakse ensüümi katalüüsitud reaktsioonide kaudu 3-süsiniku püruvaatmolekulideks. | TCA tsükkel on protsess, mille käigus kogutakse süsiniku molekulides salvestatud energia, et saada elektronirikkaid ühendeid elektronide transpordiahela jaoks, et sünteesida ATP oksüdatiivse fosforüülimise teel. |
| Reaktsiooni koht | |
| Tsütosoolis toimub glükolüüs. | TCA tsükkel toimub mitokondrite maatriksis. |
| Hapniku nõue | |
| Glükolüüs võib toimuda nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes. | TCA tsükkel on rangelt aeroobne. |
| Alustav ühend | |
| Kuus süsinikmonosahhariidi (glükoos) on glükolüüsi lähteaine. | TCA tsükli lähteainena on neli süsiniku oksaloatsetaati. |
| 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 lõppsaadused. |
| Reaktsioonide jada | |
| Glükolüütilised reaktsioonid toimuvad lineaarse järjestusena. | TCA tsükkel toimub tsüklilise jada kaudu. |
| CO kaasamine2 | |
| Glükolüüsi ajal ei nõuta CO2 tootmist. | CO2 tekitatakse TCA tsükli iga atsetüül-CoA molekuli jaoks. |
| ATP tarbimine | |
| 2 ATP molekuli kulub glükolüütilise raja kaudu. | ATP molekule TCA tsüklis ei kasutata. |
Kokkuvõte - glükolüüs vs TCA tsükkel
Glükolüüs ja TCA tsükkel on kaks olulist metabolismi rada, mis on seotud energia tootmisega süsiniku vaheühendite kaudu, mis tulenevad makromolekulidest, süsivesikutest, valkudest, rasvadest ja nukleiinhapetest. Mõlemad protsessid on ensüümide vahendatud ja toimuvad pidevas reguleerimises, lähtudes raku / organismi energiavajadusest, ja nende protsesside kiirused erinevad erinevates tingimustes, näiteks tühja kõhuga, hästi toidetud olekus, nälga olekus ja treenitud olekus. Oluline on uurida glükolüütilise raja ja TCA tsükli regulatsiooni, et tuletada biokeemilisi seoseid ainevahetuse tasakaalustamatuse vähendamiseks kehas. Glükolüüs on hingamise algatusprotsess ja TCA tsükkel on teine suurem aeroobse hingamise faas, mis ühendub hingamise lõppfaasiga (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. TCA tsükkel toimub siiski 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 seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus glükolüüsi ja TCA tsükli vahel.
Viited:
1. Berg, Jeremy M. “Sidrunhappe tsükkel.” Biokeemia. 5. väljaanne., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970, saadaval siit. Juurdepääs 21. augustil 2017.
Berg, Jeremy M. “Glükolüüs on paljude organismide energia muundamise tee.” Biokeemia. 5. väljaanne., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970, saadaval siit. Juurdepääs 21. augustil 2017.
Pilt viisakalt:
1. WYassineMrabeti “glükolüüs” - Omad tööd (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Narayanese “Sidrunhappe tsükli noi” (vestlus) - Kujutise muudetud versioon: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
