nyckelskillnad – glykolys vs TCA-cykel
Andning är en process som upptar en serie reaktioner som är kopplade genom oxidations- och reduktionsreaktioner och elektronöverföring. I slutet av andningen producerar organismer energi att använda för sina metaboliska processer. Denna energi produceras i form av ATP (cellernas energivaluta). Under aerob andning fungerar syremolekyler som de slutliga elektronacceptorerna och reduceras för att producera vatten. Detta skapar en elektrokemisk gradient som driver ATP-syntesen. Aerob andning består av tre huvudfaser, där kolmolekyler omarrangeras genom en serie enzymkatalyserade reaktioner för att ge ATP. Den första fasen, gemensam för både aerober och anaerober, är den glykolytiska vägen där sockersubstrat, främst glukos, kataboliseras till två pyruvatmolekyler. Denna omvandling producerar två ATP-molekyler och två NADH-molekyler. Den andra fasen är trikarboxylsyracykeln (TCA), som är det centrala navet där intermediärer från alla metaboliska vägar går samman för att bidra till energiproduktion genom att producera NADH, FADH2 och två molekyler av CO2via oxidations-reduktionsreaktioner. TCA-cykeln äger endast rum i aerober. I båda dessa processer sker fosforylering på substratnivå för att producera energi. Den viktigaste skillnaden mellan glykolys och TCA-cykel är att glykolys sker i cytoplasman medan TCA-cykeln sker i mitokondrier.
Vad är glykolys?
Glycolysis eller Embden-Meyerhof Pathway är det första steget i energiproduktionen och sker i cytosolen hos både aerober och anaerober. Det är en enzymkatalyserad reaktionsprocedur som består av tio reaktionssteg. Vid glykolys fosforyleras sockermolekyler och fångas i cellen för att kataboliseras till två pyruvatmolekyler (tre kolföreningar) som är slutprodukterna av glykolys.
Glykolysstadier
Den har tre huvudsteg enligt följande:
Förberedande skede
I detta skede fosforyleras sockerrester som innehåller sex kolatomer och fångas i cellen. Förberedande fas är en energikrävande fas där två ATP-molekyler används.
Cleavage Stage
Under denna fas klyvs 6-kolmolekylen till två fosforylerade 3-kolsrester.
Pay off Stage
Detta är det sista steget av glykolys där ATP och NADH syntetiseras. För varje 6 kolsockersubstrat produceras 4 ATP-molekyler, 2 NADH-molekyler och 2 Pyruvatmolekyler; sålunda är det den energiproducerande fasen av glykolysen.
Figur 01: Glykolys
övergripande reaktion av glykolys
Glucose + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvat + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
Nettoproduktion av ATP=2ATP
Vad är TCA-cykel?
TCA-cykel, även kallad citronsyracykel eller Krebs-cykel, äger rum i mitokondriernas matris. Det är en del av aerob andning; därför sker det endast i aerober. TCA-cykeln är en cyklisk, enzymkatalyserad väg där ett 4-kolsubstrat (oxaloättiksyra) accepterar 2-kol acetyl CoA för att ge en 6-kolmolekyl (citrat). Citrat genomgår en cyklisk metabolisk väg för att producera två koldioxidmolekyler, två NADH-molekyler, en FADH2 molekyl och en GTP-molekyl. TCA-cykelns primära funktion är att skörda högenergielektroner från kolbränslen. Dessa högenergielektroner överförs sedan till elektrontransportkedjan, som är det sista steget av aerob andning för syntesen av ATP. TCA-cykeln fungerar också som den sista gemensamma vägen för oxidation av kolhydrater, aminosyror, fettsyror och nukleotider. Kolhydrater och fettsyror kommer in i TCA-cykeln som acetylkoenzym A medan aminosyror kommer in i TCA-cykeln som α – ketoglutarat och nukleotider som fumarat.
Figur 02: TCA-cykel
övergripande reaktion av TCA-cykel
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + BNP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Vilka är likheterna mellan glykolys och TCA-cykel?
- Glykolys och TCA-cykel består av serier av enzymkatalyserade reaktioner.
- I båda processerna sker fosforylering på substratnivå.
- Båda processerna producerar NADH, H2O som produkter.
- Båda processerna regleras genom hormonkontroll, allosterisk reglering och hämning av slutprodukten (återkopplingsmekanismer).
Vad är skillnaden mellan glykolys och TCA-cykel?
Glykolys vs TCA-cykel |
|
| Glykolys är den process där 6 kolsocker (monosackarid) molekyler kataboliseras till 3-kol pyruvatmolekyler genom enzymkatalyserade reaktioner. | TCA-cykeln är processen där energin som lagras i kolmolekyler skördas för att producera elektronrika föreningar för elektrontransportkedjan för att syntetisera ATP via oxidativ fosforylering. |
| Reaktionswebbplats | |
| Glykolys sker i cytosolen. | TCA-cykeln inträffar i mitokondriernas matris. |
| Krav på syre | |
| Glykolys kan ske under både aeroba och anaeroba förhållanden. | TCA-cykeln är strikt aerob. |
| Starting Compound | |
| Sex-kolmonosackarid (glukos) är startsubstratet för glykolys. | Oxaloacetat med fyra kolatomer är startsubstratet för TCA-cykeln. |
| Slutprodukter | |
| Två pyruvatmolekyler, två ATP-molekyler och två NADH-molekyler är slutprodukterna av glykolys. | Två CO2, en GTP, tre NADH och en FADH2 är slutprodukterna av TCA-cykeln. |
| Reaktionssekvens | |
| Glykolytiska reaktioner sker som en linjär sekvens. | TCA-cykeln sker via en cyklisk sekvens. |
| Engagemang av CO2 | |
| CO2 behövs inte eller produceras inte under glykolysen. | CO2 produceras för varje acetyl co A-molekyl i TCA-cykeln. |
| konsumtion av ATP | |
| 2 ATP-molekyler förbrukas av den glykolytiska vägen. | ATP-molekyler används inte i TCA-cykeln. |
Sammanfattning – Glykolys vs TCA-cykel
Glykolys och TCA-cykel är två viktiga metaboliska vägar involverade i produktionen av energi via kolintermediärer som härrör från makromolekylerna kolhydrater, proteiner, fetter och nukleinsyror. Båda processerna är enzymmedierade och är under konstant reglering baserat på cellens/organismens energibehov och hastigheterna för dessa processer skiljer sig under olika förhållanden såsom fastetillstånd, välnärt tillstånd, svälttillstånd och träningstillstånd. Det är viktigt att studera regleringen av den glykolytiska vägen och TCA-cykeln för att härleda biokemiska samband för att hantera metabola obalanser i kroppen. Glykolys är andningens initiativprocess och TCA-cykeln är den andra stora fasen av aerob andning som ansluter till andningens slutskede (elektrontransportkedja). Glykolys sker i cytoplasman och producerar pyruvater; dessa pyruvater kommer in i mitokondrierna och hjälper till i TCA-cykeln. Glykolys kan ske under både aeroba och anaeroba organismer. TCA-cykeln sker dock endast i aeroba organismer eftersom den behöver aeroba förhållanden. Detta är skillnaden mellan glykolys och TCA-cykel.
Ladda ner PDF-version av Glycolysis vs TCA Cycle
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan glykolys och TCA-cykel.
