Ključna razlika – glikoliza naspram TCA ciklusa
Disanje je proces koji zauzima niz reakcija koje su povezane reakcijama oksidacije i redukcije i prijenosom elektrona. Na kraju disanja, organizmi proizvode energiju koju koriste za svoje metaboličke procese. Ova energija se proizvodi u obliku ATP-a (energetska valuta ćelija). Tokom aerobnog disanja, molekuli kisika djeluju kao konačni akceptori elektrona i reduciraju se kako bi proizveli vodu. Ovo stvara elektrohemijski gradijent koji pokreće sintezu ATP-a. Aerobno disanje se sastoji od tri glavne faze, u kojima se molekuli ugljika preuređuju kroz niz reakcija kataliziranih enzima kako bi se dobio ATP. Prva faza, zajednička i za aerobe i za anaerobe, je glikolitički put gdje se supstrat šećera, uglavnom glukoza, katabolizira u dvije molekule piruvata. Ova konverzija proizvodi dva ATP molekula i dva NADH molekula. Druga faza je ciklus trikarboksilne kiseline (TCA), koji je centralno čvorište u kojem se spajaju intermedijeri svih metaboličkih puteva kako bi doprinijeli proizvodnji energije proizvodnjom NADH, FADH2 i dva molekula CO2putem oksidaciono-redukcionih reakcija. TCA ciklus se odvija samo u aerobima. U oba ova procesa dolazi do fosforilacije na nivou supstrata kako bi se proizvela energija. Ključna razlika između glikolize i TCA ciklusa je ta što se glikoliza dešava u citoplazmi, dok se TCA ciklus dešava u mitohondrijama.
Šta je glikoliza?
Glikoliza ili Embden-Meyerhof put je prvi korak proizvodnje energije i odvija se u citosolu i aerobnih i anaerobnih. To je enzimski katalizirana reakcijska procedura koja se sastoji od deset koraka reakcije. U glikolizi, molekuli šećera se fosforiliraju i zarobljavaju u ćeliji kako bi se katabolizirali u dvije molekule piruvata (tri ugljikova spoja) koji su krajnji produkti glikolize.
Faze glikolize
Ima tri glavne faze kako slijedi:
Pripremna faza
U ovoj fazi, ostaci šećera koji sadrže šest atoma ugljika su fosforilirani i zarobljeni u ćeliji. Pripremna faza je faza koja zahtijeva energiju u kojoj se koriste dva ATP molekula.
Faza dekoltea
Tokom ove faze, molekul od 6 ugljika se cijepa na dva fosforilirana 3-ugljična ostatka.
Pay off Stage
Ovo je završna faza glikolize u kojoj se sintetišu ATP i NADH. Za svakih 6 karbonskih šećernih supstrata proizvode se 4 ATP molekula, 2 NADH molekula i 2 molekula piruvata; stoga je to faza glikolize koja proizvodi energiju.
Slika 01: Glikoliza
Ukupna reakcija glikolize
Glukoza + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Piruvat + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
Neto proizvodnja ATP-a=2ATP
Šta je TCA ciklus?
TCA ciklus, koji se takođe naziva ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus, odvija se u matriksu mitohondrija. To je dio aerobnog disanja; dakle, odvija se samo u aerobima. TCA ciklus je ciklični put kataliziran enzimima gdje supstrat sa 4 ugljika (oksalosirćetna kiselina) prihvata acetil CoA sa 2 ugljenika da bi se dobio molekul sa 6 ugljenika (citrat). Citrat prolazi kroz ciklički metabolički put za proizvodnju dva molekula ugljičnog dioksida, dva NADH molekula, jednog FADH2 molekula i jednog GTP molekula. Primarna funkcija TCA ciklusa je prikupljanje elektrona visoke energije iz ugljeničnih goriva. Ovi visokoenergetski elektroni se zatim prenose u lanac transporta elektrona, koji je završna faza aerobnog disanja za sintezu ATP-a. TCA ciklus također djeluje kao konačni zajednički put za oksidaciju ugljikohidrata, aminokiselina, masnih kiselina i nukleotida. Ugljikohidrati i masne kiseline ulaze u TCA ciklus kao acetil koenzim A, dok aminokiseline ulaze u TCA ciklus kao α – ketoglutarat i nukleotidi kao fumarat.
Slika 02: TCA ciklus
Ukupna reakcija TCA ciklusa
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + GDP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Koje su sličnosti između glikolize i TCA ciklusa?
- Glikoliza i TCA ciklus se sastoje od niza reakcija kataliziranih enzimima.
- U oba procesa dolazi do fosforilacije na nivou supstrata.
- Oba procesa proizvode NADH, H2O kao proizvode.
- Oba procesa se regulišu kroz hormonsku kontrolu, alosteričku regulaciju i inhibiciju krajnjeg proizvoda (mehanizmi povratne informacije).
Koja je razlika između glikolize i TCA ciklusa?
Glikoliza vs TCA ciklus |
|
| Glikoliza je proces u kojem se 6 molekula ugljičnog šećera (monosaharida) katabolizira u 3-ugljične molekule piruvata putem reakcija kataliziranih enzima. | TCA ciklus je proces u kojem se energija pohranjena u molekulima ugljika sakuplja za proizvodnju spojeva bogatih elektronima za lanac transporta elektrona za sintetizaciju ATP-a putem oksidativne fosforilacije. |
| Site of Reaction | |
| Glikoliza se javlja u citosolu. | TCA ciklus se javlja u matriksu mitohondrija. |
| Potreba za kiseonikom | |
| Glikoliza se može desiti i pod aerobnim i u anaerobnim uslovima. | TCA ciklus je striktno aeroban. |
| Početni spoj | |
| Šest ugljenik monosaharida (glukoza) je početni supstrat glikolize. | Četiri ugljična oksaloacetat je početni supstrat TCA ciklusa. |
| Krajnji proizvodi | |
| Dva molekula piruvata, dva ATP molekula i dva NADH molekula su krajnji produkti glikolize. | Dva CO2, jedan GTP, tri NADH i jedan FADH2 su krajnji proizvodi TCA ciklusa. |
| Slijed reakcija | |
| Glikolitičke reakcije se javljaju kao linearni niz. | TCA ciklus se odvija kroz cikličku sekvencu. |
| Učešće CO2 | |
| CO2 nije potreban niti se proizvodi tokom glikolize. | CO2 se proizvodi za svaki acetil co A molekul TCA ciklusa. |
| Potrošnja ATP | |
| 2 ATP molekuli se troše glikolitičkim putem. | ATP molekuli se ne koriste u TCA ciklusu. |
Sažetak – Glikoliza vs TCA ciklus
Glikoliza i TCA ciklus su dva vitalna metabolička puta uključena u proizvodnju energije putem ugljičnih intermedijera koji su izvedeni iz makro molekula ugljikohidrata, proteina, masti i nukleinskih kiselina. Oba procesa su posredovana enzimima i pod stalnom su regulacijom na osnovu energetskih potreba ćelije/organizma, a stope ovih procesa se razlikuju u različitim uslovima kao što su stanje gladovanja, dobro nahranjeno stanje, stanje gladovanja i stanje vežbanja. Važno je proučavati regulaciju glikolitičkog puta i TCA ciklusa kako bi se izvukli biohemijski odnosi za rješavanje metaboličkih neravnoteža u tijelu. Glikoliza je inicijativni proces disanja, a TCA ciklus je druga velika faza aerobnog disanja koja se povezuje sa završnom fazom disanja (lanac transporta elektrona). Glikoliza se javlja u citoplazmi i proizvodi piruvate; ovi piruvati ulaze u mitohondrije i pomažu u TCA ciklusu. Glikoliza se može dogoditi i pod aerobnim i anaerobnim organizmima. Međutim, TCA ciklus se dešava samo kod aerobnih organizama jer su mu potrebni aerobni uslovi. Ovo je razlika između glikolize i TCA ciklusa.
Preuzmite PDF verziju Glycolysis vs TCA Cycle
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između glikolize i TCA ciklusa.
