Η βασική διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι η καθαρή απόδοση. Η γλυκόλυση παράγει δύο πυροσταφυλικά, δύο ATP και δύο NADH, ενώ ο κύκλος Krebs παράγει δύο διοξείδιο του άνθρακα, τρία NADH, ένα FADH2,και ένα ATP. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, από την άλλη πλευρά, παράγει τριάντα τέσσερα ATP και ένα μόριο νερού.
Η κυτταρική αναπνοή είναι μια σειρά μεταβολικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στα κύτταρα των οργανισμών για τη μετατροπή της χημικής ενέργειας από το οξυγόνο ή τα θρεπτικά συστατικά σε ATP και την απελευθέρωση άχρηστων προϊόντων. Συνήθως περιλαμβάνει θρεπτικά συστατικά όπως υδατάνθρακες, λιπαρά οξέα και πρωτεΐνες. Ο πιο κοινός οξειδωτικός παράγοντας που παρέχει χημική ενέργεια είναι το μοριακό οξυγόνο. Αυτή η χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στο ATP οδηγεί τις διαδικασίες που απαιτούν ενέργεια, όπως η βιοσύνθεση, η μετακίνηση ή η μεταφορά μορίων μέσω των κυτταρικών μεμβρανών. Η κυτταρική αναπνοή είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους ένα κύτταρο απελευθερώνει χημική ενέργεια για να τροφοδοτήσει τις κυτταρικές δραστηριότητες. Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα σε μια σειρά βιοχημικών οδών. Η γλυκόλυση, ο κύκλος του Krebs και η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, που είναι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, είναι αυτές οι οδοί.
Τι είναι η γλυκόλυση;
Η γλυκόλυση είναι μια μεταβολική οδός που μετατρέπει τη γλυκόζη σε πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Είναι το πρώτο βήμα στη διάσπαση της γλυκόζης για την εξαγωγή ενέργειας στη διαδικασία του κυτταρικού μεταβολισμού. Η γλυκόλυση είναι επίσης γνωστή ως το πρώτο βήμα στην κυτταρική αναπνοή. Η γλυκόλυση αποτελείται από μια σειρά αντιδράσεων για την εξαγωγή ενέργειας, η οποία περιλαμβάνει τη διάσπαση του μορίου των έξι άνθρακα. γλυκόζη σε μόρια τριών άνθρακα. πυροσταφυλικά. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η ελεύθερη ενέργεια που απελευθερώνεται χρησιμοποιείται για την παραγωγή μορίων υψηλής ενέργειας όπως η τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) και το δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης (NADH).
Εικόνα 01: Γλυκόλυση
Η οδός γλυκόλυσης αποτελείται από δέκα αντιδράσεις που καταλύονται από δέκα διαφορετικά ένζυμα. Αυτή η μεταβολική οδός δεν απαιτεί οξυγόνο, επομένως θεωρείται αναερόβια οδός. Η οδός γλυκόλυσης έχει δύο ξεχωριστές φάσεις: την προπαρασκευαστική φάση, όπου καταναλώνεται το ATP και τη φάση αποπληρωμής, όπου παράγεται το ATP. Κάθε φάση αποτελείται από πέντε βήματα. Κατά τη διάρκεια της προπαρασκευαστικής φάσης, λαμβάνουν χώρα τα πρώτα πέντε βήματα – καταναλώνουν ενέργεια για να μετατρέψουν τη γλυκόζη σε φωσφορικά άλατα σακχάρων τριών άνθρακα. Η φάση αποπληρωμής περιλαμβάνει τα τελευταία πέντε βήματα όπου υπάρχει καθαρό κέρδος μορίων πλούσιων σε ενέργεια. Δεδομένου ότι η γλυκόζη οδηγεί σε δύο σάκχαρα τριόζης κατά τη διάρκεια της προπαρασκευαστικής φάσης, κάθε αντίδραση στη φάση αποπληρωμής συμβαίνει δύο φορές ανά μόριο γλυκόζης. Επομένως, υπάρχει μια απόδοση δύο μορίων NADH και τεσσάρων μορίων ATP. Το καθαρό κέρδος της γλυκόλυσης περιλαμβάνει δύο μόρια πυροσταφυλικού, δύο μόρια NADH και δύο μόρια ATP.
Τι είναι ο κύκλος του Krebs;
Ο κύκλος του Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος ή κύκλος τρικαρβοξυλικού οξέος) είναι μια σειρά χημικών αντιδράσεων για την απελευθέρωση αποθηκευμένης ενέργειας μέσω της οξείδωσης της ακετυλο συν-Α, ακετυλο ομάδας δύο άνθρακα που προέρχεται από υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη.. Το πυροσταφυλικό, το οποίο παράγεται κατά τη γλυκόλυση, μετατρέπεται σε ακετυλοσυν-Α.
Εικόνα 02: Κύκλος Krebs
Ο κύκλος του Krebs λαμβάνει χώρα στη μήτρα των μιτοχονδρίων των ευκαρυωτών και στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών. Αυτός ο κύκλος είναι μια διαδρομή κλειστού βρόχου που περιλαμβάνει οκτώ βήματα. Εδώ, το τελευταίο μέρος της διαδρομής αναμορφώνει το μόριο τεσσάρων άνθρακα, το οξαλοξικό, το οποίο χρησιμοποιείται στο πρώτο βήμα. Σε αυτή τη μεταβολική οδό, το κιτρικό οξύ που καταναλώνεται αναγεννάται σε μια σειρά αντιδράσεων για να ολοκληρωθεί ο κύκλος. Ο κύκλος του Krebs αρχικά καταναλώνει ακετυλοσυν-Α και νερό, μειώνοντας το δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης (NAD+) σε NADH. Ως αποτέλεσμα, παράγεται διοξείδιο του άνθρακα. Ο κύκλος του Krebs τελικά παράγει δύο μόρια διοξειδίου του άνθρακα, ένα GTP ή ATP, τρία μόρια NADH και ένα FADH2 Τα οκτώ βήματα αυτής της σειράς κύκλων περιλαμβάνουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αφυδάτωσης, ενυδάτωσης και αποκαρβοξυλίωσης. Ο κύκλος του Krebs θεωρείται αερόβιο μονοπάτι αφού χρησιμοποιείται οξυγόνο.
Τι είναι η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων;
Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (ETC) είναι μια οδός που αποτελείται από σειρές πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που μεταφέρουν ηλεκτρόνια από δότες ηλεκτρονίων σε δέκτες ηλεκτρονίων μέσω αντιδράσεων οξειδοαναγωγής. Αυτό προκαλεί τη συσσώρευση ιόντων υδρογόνου μέσα στη μήτρα των μιτοχονδρίων. Το ETC λαμβάνει χώρα εντός της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων. Εδώ, σχηματίζεται μια βαθμίδα συγκέντρωσης όπου τα ιόντα υδρογόνου διαχέονται έξω από τη μήτρα περνώντας από το ένζυμο συνθάσης ATP. Αυτό φωσφορυλιώνει ADP που παράγει ATP.
Εικόνα 03: Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων
Το
ETC είναι το τελευταίο βήμα της αερόβιας αναπνοής όπου τα ηλεκτρόνια περνούν από το ένα σύμπλοκο στο άλλο, μειώνοντας το μοριακό οξυγόνο για την παραγωγή νερού. Υπάρχουν τέσσερα σύμπλοκα πρωτεϊνών που εμπλέκονται σε αυτό το μονοπάτι. Επισημαίνονται ως σύμπλοκα Ι, σύμπλοκα II, σύμπλοκα III και σύμπλοκα IV. Το μοναδικό χαρακτηριστικό του ETC είναι η παρουσία μιας αντλίας πρωτονίων για τη δημιουργία μιας βαθμίδας πρωτονίων κατά μήκος της μιτοχονδριακής μεμβράνης. Με άλλα λόγια, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το NADH και το FADH2 στο μοριακό οξυγόνο. Εδώ, τα πρωτόνια αντλούνται από τη μήτρα στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων και το οξυγόνο μειώνεται για να σχηματίσει νερό. Το καθαρό κέρδος του ETC περιλαμβάνει τριάντα τέσσερα μόρια ATP και ένα μόριο νερού.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης Krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων;
- Η γλυκόλυση, ο κύκλος Krebs και η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι τρία στάδια που εμπλέκονται στην κυτταρική αναπνοή.
- Και οι τρεις οδοί διαμεσολαβούνται από ένζυμα.
- Αυτές οι οδοί παράγουν ATP.
- Ο κύκλος του Krebs και το ETC είναι αερόβια μονοπάτια.
- Η γλυκόλυση και ο κύκλος Krebs παράγουν NADH.
- Τόσο ο κύκλος του Krebs όσο και ο ETC λαμβάνουν χώρα στα μιτοχόνδρια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης Krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων;
Η γλυκόλυση παράγει δύο πυροσταφυλικά, δύο ATP και δύο NADH, ενώ ο κύκλος Krebs παράγει δύο διοξείδιο του άνθρακα, τρία NADH, ένα FADH2 και ένα ATP. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων παράγει τριάντα τέσσερα ATP και ένα μόριο νερού. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης Krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων. Η γλυκόλυση αποτελείται από δέκα στάδια που περιλαμβάνουν δέκα διαφορετικά ένζυμα και είναι μια γραμμική ακολουθία, ενώ ο κύκλος του Krebs αποτελείται από οκτώ βήματα και είναι ένα μονοπάτι κλειστού βρόχου όπου το τελευταίο τμήμα της οδού αναμορφώνει το μόριο που χρησιμοποιείται στο πρώτο βήμα. Από την άλλη πλευρά, η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι μια σειρά αντιδράσεων που αποτελείται από τέσσερα σύμπλοκα πρωτεϊνών και είναι επίσης μια γραμμική ακολουθία. Αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων. Επιπλέον, η γλυκόλυση καταναλώνει ATP ενώ ο κύκλος του Krebs και η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων δεν καταναλώνει ATP. Μια άλλη διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι ότι η γλυκόλυση είναι μια αναερόβια οδός ενώ ο κύκλος Krebs και η ETC είναι αερόβιες οδοί.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Γλυκόλυση εναντίον Κύκλου Krebs vs Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων
Η κυτταρική αναπνοή είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους ένα κύτταρο απελευθερώνει χημική ενέργεια στα καύσιμα που απαιτούνται για τις κυτταρικές δραστηριότητες. Αυτό περιλαμβάνει τρεις βιοχημικές οδούς: τη γλυκόλυση, τον κύκλο του Krebs και την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Η γλυκόλυση είναι μια μεταβολική οδός που μετατρέπει τη γλυκόζη σε πυροσταφυλικό. Αυτή είναι μια αναερόβια οδός που λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Η γλυκόλυση είναι επίσης γνωστή ως το πρώτο βήμα στην κυτταρική αναπνοή. Η οδός γλυκόλυσης αποτελείται από δέκα αντιδράσεις που καταλύονται από δέκα διαφορετικά ένζυμα. Ο κύκλος του Krebs είναι μια σειρά χημικών αντιδράσεων για την απελευθέρωση αποθηκευμένης ενέργειας μέσω της οξείδωσης της ακετυλο-συν-Α, ακετυλομάδας δύο άνθρακα. Ο κύκλος του Krebs λαμβάνει χώρα στη μήτρα των μιτοχονδρίων. Είναι ένα μονοπάτι κλειστού βρόχου που περιλαμβάνει οκτώ βήματα. Ο κύκλος του Krebs είναι το δεύτερο βήμα της κυτταρικής αναπνοής και είναι μια αερόβια οδός. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι μια οδός που αποτελείται από μια σειρά πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που μεταφέρουν ηλεκτρόνια από δότες ηλεκτρονίων σε δέκτες ηλεκτρονίων μέσω αντιδράσεων οξειδοαναγωγής. Είναι επίσης ένα αερόβιο μονοπάτι που λαμβάνει χώρα εντός της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ του κύκλου γλυκόλυσης krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.
