Verschil tussen glycolyse en TCA-cyclus
Share
Belangrijkste verschil - glycolyse versus TCA-cyclus
Ademhaling is een proces dat een reeks reacties in beslag neemt die gepaard gaan met oxidatie- en reductiereacties en elektronenoverdracht. Aan het einde van de ademhaling produceren organismen energie om te gebruiken voor hun metabolische processen. Deze energie wordt geproduceerd in de vorm van ATP (energievaluta van de cellen). Tijdens aerobe ademhaling werken zuurstofmoleculen als de uiteindelijke elektronenacceptoren en worden gereduceerd om water te produceren. Dit creëert een elektrochemische gradiënt die de ATP-synthese aanstuurt. Aërobe ademhaling bestaat uit drie hoofdfasen, waarbij koolstofmoleculen worden herordend via een reeks door enzym gekatalyseerde reacties om ATP op te leveren. De eerste fase, gemeenschappelijk voor zowel aërobe als anaërobe, is de glycolytische route waar suikersubstraat, voornamelijk glucose, wordt gekataboliseerd tot twee pyruvaatmoleculen. Deze omzetting produceert twee ATP-moleculen en twee NADH-moleculen. De tweede fase is de tricarboxylzuur (TCA) cyclus, die de centrale hub is waar tussenproducten van alle metabole routes samenkomen om bij te dragen aan de energieproductie door NADH, FADH2 en twee CO -moleculen te produceren2 via oxidatie-reductie reacties. De TCA-cyclus vindt alleen plaats in aerobes. In beide processen vindt fosforylatie op substraatniveau plaats om energie te produceren. Het belangrijkste verschil tussen glycolyse en TCA-cyclus is dat glycolyse vindt plaats in het cytoplasma terwijl de TCA-cyclus plaatsvindt in mitochondriën.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Glycolyse
3. Wat is TCA-cyclus
4. Overeenkomsten tussen glycolyse en TCA-cyclus
5. Vergelijking zij aan zij - glycolyse versus TCA-cyclus in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is Glycolyse?
Glycolyse of de Route Embden-Meyerhof is de eerste stap van energieproductie en vindt plaats in het cytosol van zowel aeroben als anaëroben. Het is een enzym gekatalyseerde reactieprocedure bestaande uit tien reactiestappen. Bij glycolyse worden suikermoleculen gefosforyleerd en gevangen in de cel om te katalyseren in twee pyruvaatmoleculen (drie koolstofverbindingen) die de eindproducten zijn van glycolyse.
Glycolysis Stadia
Het heeft als volgt drie hoofdfasen:
Voorbereidende fase
In dit stadium worden suikerresiduen die zes koolstofatomen bevatten gefosforyleerd en ingesloten in de cel. De voorbereidende fase is een energievereiste fase waarin twee ATP-moleculen worden gebruikt.
Splitsingsfase
Tijdens deze fase wordt het 6-koolstofmolecuul gesplitst in twee gefosforyleerde 3-koolstofresiduen.
Betaal het stadium af
Dit is het laatste stadium van glycolyse waarbij ATP en NADH worden gesynthetiseerd. Voor elk substraat met 6 koolstofsuiker worden 4 ATP-moleculen, 2 NADH-moleculen en 2 pyruvaatmoleculen geproduceerd; het is dus de energieproducerende fase van glycolyse.
Figuur 01: Glycolyse
Algemene reactie van glycolyse
Glucose + 2Pik + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+
Netto productie van ATP = 2ATP
Wat is TCA-cyclus?
TCA-cyclus, ook wel aangeduid als Citroenzuur cyclus of Krebs-cyclus, vindt plaats in de matrix van mitochondriën. Het is een onderdeel van aerobe ademhaling; daarom vindt het alleen plaats in aerobes. TCA-cyclus is een cyclisch, enzymgekatalyseerd pad waarbij een 4-koolstofsubstraat (oxaloacetic acid) 2-koolstofacetyl-CoA accepteert om een 6-koolstofmolecuul (citraat) te geven. Citraat ondergaat een cyclische metabole route om twee koolstofdioxidemoleculen te produceren, twee NADH-moleculen, één FADH2 molecuul en één GTP-molecuul. De primaire functie van de TCA-cyclus is het oogsten van hoogenergetische elektronen uit koolstofbrandstoffen. Deze hoogenergetische elektronen worden vervolgens overgebracht naar de elektronentransportketen, wat het laatste stadium is van aërobe ademhaling voor de synthese van ATP. TCA-cyclus fungeert ook als de laatste gemeenschappelijke route voor de oxidatie van koolhydraten, aminozuren, vetzuren en nucleotiden. Koolhydraten en vetzuren komen in de TCA-cyclus als Acetyl Co-enzym A, terwijl aminozuren de TCA-cyclus ingaan als α-ketoglutaraat en nucleotiden als fumaraat.
Figuur 02: TCA-cyclus
Algemene reactie van de TCA-cyclus
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + GDP + 2Pik + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Wat zijn de overeenkomsten tussen glycolyse en TCA-cyclus?
- Glycolyse en TCA-cyclus omvatten een reeks door enzym gekatalyseerde reacties.
- In beide processen vindt fosforylering op substraatniveau plaats.
- Beide processen produceren NADH, H2O als producten.
- Beide processen worden gereguleerd door hormonale controle, allosterische regulatie en remming van het eindproduct (feedbackmechanismen).
Wat is het verschil tussen glycolyse en TCA-cyclus?
Glycolyse versus TCA-cyclus | |
| Glycolyse is het proces waarbij 6 koolstofsuiker (monosaccharide) moleculen worden gekataboliseerd tot 3-koolstof pyruvaatmoleculen door enzymgekatalyseerde reacties. | TCA-cyclus is het proces waarbij de energie die is opgeslagen in koolstofmoleculen wordt geoogst om elektronenrijke verbindingen voor de elektronentransportketen te produceren om ATP te synthetiseren via oxidatieve fosforylering. |
| Site of Reaction | |
| Glycolyse vindt plaats in het cytosol. | TCA-cyclus vindt plaats in de matrix van mitochondriën. |
| Eis van zuurstof | |
| Glycolyse kan optreden onder zowel aërobe als anaerobe omstandigheden. | De TCA-cyclus is strikt aeroob. |
| Startcompound | |
| Zes koolstofmonosaccharide (glucose) is het uitgangssubstraat voor glycolyse. | Vier koolstofoxaloacetaat is het uitgangssubstraat van de TCA-cyclus. |
| Eindproducten | |
| Twee pyruvaatmoleculen, twee ATP-moleculen en twee NADH-moleculen zijn de eindproducten van glycolyse. | Twee CO2, één GTP, drie NADH en één FADH2 zijn de eindproducten van de TCA-cyclus. |
| Volgorde van reacties | |
| Glycolytische reacties komen voor als een lineaire sequentie. | TCA-cyclus vindt plaats via een cyclische reeks. |
| Betrokkenheid van CO2 | |
| CO2 is niet vereist of geproduceerd tijdens de glycolyse. | CO2 wordt geproduceerd voor elk acetyl co A molecuul van de TCA-cyclus. |
| Consumptie van ATP | |
| 2 ATP-moleculen worden geconsumeerd door de glycolytische route. | ATP-moleculen worden niet gebruikt in de TCA-cyclus. |
Samenvatting - Glycolyse versus TCA-cyclus
Glycolyse en TCA-cyclus zijn twee vitale metabole routes betrokken bij de productie van energie via koolstof tussenproducten afgeleid van de macro-moleculen koolhydraten, eiwitten, vetten en nucleïnezuren. Beide processen worden door enzymen gemedieerd en worden constant gereguleerd op basis van de energiebehoefte van de cel / het organisme en de snelheid van deze processen verschilt onder verschillende omstandigheden, zoals de nuchtere toestand, de goed gevoede toestand, de hongertoestand en de uitgeoefende toestand. Het is belangrijk om de regulatie van de glycolytische route en de TCA-cyclus te bestuderen om biochemische relaties af te leiden om metabole onevenwichtigheden in het lichaam aan te pakken. Glycolyse is het initiatief van de ademhaling en de TCA-cyclus is de tweede belangrijke fase van aerobe ademhaling die aansluit op de laatste fase van de ademhaling (elektronentransportketen). Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma en produceert pyruvaten; deze pyruvaten komen de mitochondria binnen en helpen bij de TCA-cyclus. Glycolyse kan zowel onder aërobe als anaerobe organismen plaatsvinden. De TCA-cyclus vindt echter alleen plaats in aërobe organismen, omdat deze aerobe omstandigheden vereist. Dit is het verschil tussen glycolyse en TCA-cyclus.
Download PDF-versie van glycolyse versus TCA-cyclus
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de pdf-versie Difference Between Glycolysis and TCA cycle.
Referenties:
1. Berg, Jeremy M. "De citroenzuurcyclus." Biochemie. 5e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, Beschikbaar Hier. Betreden op 21 augustus 2017.
Berg, Jeremy M. "Glycolyse is een energieconversiepad in veel organismen." Biochemie. 5e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, Beschikbaar Hier. Betreden op 21 augustus 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Glycolyse" door WYassineMrabet - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Citric acid cycle noi" door Narayanese (talk) - Gewijzigde versie van Image: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
