Ključna razlika između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona je neto prinos. Glikoliza proizvodi dva piruvata, dva ATP i dva NADH, dok Krebsov ciklus proizvodi dva ugljen-dioksida, tri NADH, jedan FADH2,i jedan ATP. Lanac transporta elektrona, s druge strane, proizvodi trideset četiri ATP i jedan molekul vode.
Ćelijsko disanje je niz metaboličkih reakcija koje se dešavaju u ćelijama organizama za pretvaranje hemijske energije iz kiseonika ili hranljivih materija u ATP i oslobađanje otpadnih proizvoda. Obično uključuje hranjive tvari poput ugljikohidrata, masnih kiselina i proteina. Najčešći oksidant koji daje hemijsku energiju je molekularni kiseonik. Ova hemijska energija pohranjena u ATP-u pokreće procese koji zahtijevaju energiju, kao što su biosinteza, kretanje ili transport molekula kroz ćelijske membrane. Ćelijsko disanje je jedan od načina na koji ćelija oslobađa hemijsku energiju kako bi podstakla ćelijske aktivnosti. Ove reakcije se odvijaju nizom biohemijskih puteva. Glikoliza, Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona, koji su redoks reakcije, su ti putevi.
Šta je glikoliza?
Glikoliza je metabolički put koji pretvara glukozu u piruvat. Ovaj proces se odvija u citoplazmi. To je prvi korak u razgradnji glukoze kako bi se izvukla energija u procesu ćelijskog metabolizma. Glikoliza je također poznata kao prvi korak u ćelijskom disanju. Glikoliza se sastoji od niza reakcija za izdvajanje energije, što uključuje cijepanje molekula od šest ugljika; glukoza u molekule sa tri ugljika; piruvati. Tokom ovog procesa, oslobođena energija se koristi za proizvodnju visokoenergetskih molekula kao što su adenozin trifosfat (ATP) i nikotinamid adenin dinukleotid (NADH).
Slika 01: Glikoliza
Put glikolize se sastoji od deset reakcija kataliziranih deset različitih enzima. Ovaj metabolički put ne zahtijeva kisik, pa se smatra anaerobnim putem. Put glikolize ima dvije odvojene faze: pripremnu fazu, gdje se troši ATP, i fazu otplate, gdje se ATP proizvodi. Svaka faza se sastoji od pet koraka. Tokom pripremne faze, odvija se prvih pet koraka – oni troše energiju za pretvaranje glukoze u šećerne fosfate sa tri ugljenika. Faza isplate uključuje posljednjih pet koraka u kojima postoji neto dobit molekula bogatih energijom. Pošto glukoza dovodi do dva trioza šećera tokom pripremne faze, svaka reakcija u fazi isplate se dešava dva puta po molekulu glukoze. Dakle, postoji prinos od dva NADH molekula i četiri ATP molekula. Neto dobit od glikolize uključuje dva molekula piruvata, dva NADH molekula i dva ATP molekula.
Šta je Krebsov ciklus?
Krebsov ciklus (ciklus limunske kiseline ili ciklus trikarboksilne kiseline) je niz hemijskih reakcija za oslobađanje uskladištene energije kroz oksidaciju acetil co-A, dvougljične acetil grupe koja je izvedena iz ugljikohidrata, proteina i masti. Piruvat, koji nastaje tokom glikolize, pretvara se u acetil ko-A.
Slika 02: Krebsov ciklus
Krebsov ciklus odvija se u matriksu mitohondrija eukariota iu citoplazmi prokariota. Ovaj ciklus je put zatvorene petlje koji uključuje osam koraka. Ovdje posljednji dio puta reformiše molekul sa četiri ugljika, oksaloacetat, koji se koristi u prvom koraku. U ovom metaboličkom putu, limunska kiselina koja se konzumira se regeneriše u nizu reakcija kako bi se završio ciklus. Krebsov ciklus u početku troši acetil co-A i vodu, redukujući nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+) u NADH. Kao rezultat, nastaje ugljični dioksid. Krebsov ciklus konačno proizvodi dva molekula ugljičnog dioksida, jedan GTP ili ATP, tri NADH molekula i jedan FADH2 Osam koraka ovog ciklusa uključuje reakcije redoks, dehidratacije, hidratacije i dekarboksilacije. Krebsov ciklus se smatra aerobnim putem jer se koristi kiseonik.
Šta je lanac transporta elektrona?
Lanac transporta elektrona (ETC) je put koji se sastoji od niza proteinskih kompleksa koji prenose elektrone od donora elektrona do akceptora elektrona putem redoks reakcija. To uzrokuje akumulaciju vodikovih jona unutar matriksa mitohondrija. ETC se odvija unutar unutrašnje membrane mitohondrija. Ovdje se formira gradijent koncentracije gdje ioni vodika difundiraju iz matriksa prolazeći kroz enzim ATP sintaze. Ovo fosforiliše ADP proizvodeći ATP.
Slika 03: lanac transporta elektrona
ETC je posljednji korak aerobnog disanja gdje se elektroni prenose iz jednog kompleksa u drugi, smanjujući molekularni kisik za proizvodnju vode. Postoje četiri proteinska kompleksa uključena u ovaj put. Označeni su kao kompleks I, kompleks II, kompleks III i kompleks IV. Jedinstvena karakteristika ETC-a je prisustvo protonske pumpe koja stvara protonski gradijent preko mitohondrijalne membrane. Drugim riječima, elektroni se prenose od NADH i FADH2 na molekularni kiseonik. Ovdje se protoni pumpaju iz matriksa u unutrašnju membranu mitohondrija, a kisik se reducira u vodu. Neto dobit od ETC-a uključuje trideset četiri ATP molekula i jedan molekul vode.
Koje su sličnosti između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona?
- Glikoliza, Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona su tri koraka uključena u ćelijsko disanje.
- Sva tri puta su posredovana enzimima.
- Ovi putevi proizvode ATP.
- Krebsov ciklus i ETC su aerobni putevi.
- Glikoliza i Krebsov ciklus proizvode NADH.
- I Krebsov ciklus i ETC se odvijaju u mitohondrijima.
Koja je razlika između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona?
Glikoliza proizvodi dva piruvata, dva ATP i dva NADH, dok Krebsov ciklus proizvodi dva ugljen-dioksida, tri NADH, jedan FADH2 i jedan ATP. Lanac transporta elektrona proizvodi trideset četiri ATP i jedan molekul vode. Ovo je ključna razlika između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona. Glikoliza se sastoji od deset koraka koji uključuju deset različitih enzima i linearni je niz, dok se Krebsov ciklus sastoji od osam koraka, a to je put zatvorene petlje gdje posljednji dio puta reformira molekul koji se koristi u prvom koraku. S druge strane, lanac transporta elektrona je niz reakcija koje se sastoje od četiri proteinska kompleksa i također je linearni niz. Ovo je još jedna razlika između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona. Štaviše, glikoliza troši ATP dok Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona ne troše ATP. Druga razlika između krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona je ta što je glikoliza anaerobni put dok su Krebsov ciklus i ETC aerobni putevi.
Sljedeća infografika navodi razlike između krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona u obliku tabele.
Sažetak – glikoliza vs Krebsov ciklus vs lanac transporta elektrona
Ćelijsko disanje je jedan od načina na koji ćelija oslobađa hemijsku energiju za gorivo potrebno za ćelijske aktivnosti. Ovo uključuje tri biohemijska puta: glikolizu, Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona. Glikoliza je metabolički put koji pretvara glukozu u piruvat. Ovo je anaerobni put koji se odvija u citoplazmi. Glikoliza je također poznata kao prvi korak u ćelijskom disanju. Put glikolize sastoji se od deset reakcija koje katalizira deset različitih enzima. Krebsov ciklus je serija hemijskih reakcija za oslobađanje uskladištene energije kroz oksidaciju acetil co-A, dvougljične acetil grupe. Krebsov ciklus odvija se u matriksu mitohondrija. To je put zatvorene petlje koji uključuje osam koraka. Krebsov ciklus je drugi korak ćelijskog disanja i predstavlja aerobni put. Lanac transporta elektrona je put koji se sastoji od niza proteinskih kompleksa koji prenose elektrone od donora elektrona do akceptora elektrona putem redoks reakcija. To je također aerobni put koji se odvija unutar unutrašnje membrane mitohondrija. Dakle, ovo sumira razliku između Krebsovog ciklusa glikolize i lanca transporta elektrona.
