Diferența cheie dintre ciclul glicolizei Krebs și lanțul de transport de electroni este randamentul net. Glicoliza produce doi piruvați, doi ATP și doi NADH, în timp ce ciclul Krebs produce două dioxid de carbon, trei NADH, un FADH2,și un ATP. Lanțul de transport de electroni, pe de altă parte, produce treizeci și patru de ATP și o moleculă de apă.
Respirația celulară este o serie de reacții metabolice care au loc în celulele organismelor pentru a transforma energia chimică din oxigen sau nutrienți în ATP și pentru a elibera deșeuri. De obicei, implică nutrienți precum carbohidrații, acizii grași și proteinele. Cel mai comun agent oxidant care furnizează energie chimică este oxigenul molecular. Această energie chimică stocată în ATP conduce procese care necesită energie, cum ar fi biosinteza, locomoția sau transportul moleculelor prin membranele celulare. Respirația celulară este una dintre modalitățile prin care o celulă eliberează energie chimică pentru a alimenta activitățile celulare. Aceste reacții au loc într-o serie de căi biochimice. Glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport de electroni, care sunt reacții redox, sunt aceste căi.
Ce este glicoliza?
Glicoliza este o cale metabolică care transformă glucoza în piruvat. Acest proces are loc în citoplasmă. Este primul pas în descompunerea glucozei pentru a extrage energie în procesul de metabolism celular. Glicoliza este, de asemenea, cunoscută ca primul pas în respirația celulară. Glicoliza constă într-o serie de reacții de extragere a energiei, care include divizarea moleculei cu șase atomi de carbon; glucoză la molecule cu trei atomi de carbon; piruvați. În timpul acestui proces, energia liberă eliberată este utilizată pentru a produce molecule de în altă energie, cum ar fi adenozin trifosfat (ATP) și nicotinamidă adenin dinucleotida (NADH).
Figura 01: Glicoliza
Calea glicolizei constă din zece reacții catalizate de zece enzime diferite. Această cale metabolică nu necesită oxigen, deci este considerată o cale anaerobă. Calea glicolizei are două faze separate: faza pregătitoare, în care se consumă ATP, și faza de compensare, în care se produce ATP. Fiecare fază constă din cinci pași. În timpul fazei pregătitoare, au loc primii cinci pași – ei consumă energie pentru a transforma glucoza în fosfați de zahăr cu trei atomi de carbon. Faza de amortizare implică ultimii cinci pași în care există un câștig net de molecule bogate în energie. Deoarece glucoza conduce la două zaharuri trioze în timpul fazei pregătitoare, fiecare reacție în faza de amortizare are loc de două ori pe moleculă de glucoză. Prin urmare, există un randament de două molecule de NADH și patru molecule de ATP. Câștigul net al glicolizei include două molecule de piruvat, două molecule de NADH și două molecule de ATP.
Ce este ciclul Krebs?
Ciclul Krebs (ciclul acidului citric sau ciclul acidului tricarboxilic) este o serie de reacții chimice pentru a elibera energia stocată prin oxidarea acetil co-A, grupare acetil cu doi atomi de carbon care este derivat din carbohidrați, proteine și grăsimi.. Piruvatul, care este produs în timpul glicolizei, se transformă în acetil co-A.
Figura 02: Ciclul Krebs
Ciclul
Krebs are loc în matricea mitocondriilor eucariotelor și în citoplasma procariotelor. Acest ciclu este o cale în buclă închisă care include opt pași. Aici, ultima parte a căii reformează molecula cu patru atomi de carbon, oxaloacetat, care este utilizată în primul pas. În această cale metabolică, acidul citric care este consumat este regenerat într-o succesiune de reacții pentru a finaliza ciclul. Ciclul Krebs consumă inițial acetil co-A și apă, reducând nicotinamida adenin dinucleotida (NAD+) la NADH. Ca rezultat, se produce dioxid de carbon. Ciclul Krebs produce în cele din urmă două molecule de dioxid de carbon, una GTP sau ATP, trei molecule NADH și una FADH2 Cele opt etape ale acestei serii de cicluri implică reacții redox, deshidratare, hidratare și decarboxilare. Ciclul Krebs este considerat o cale aerobă, deoarece se utilizează oxigen.
Ce este lanțul de transport de electroni?
Lanțul de transport de electroni (ETC) este o cale care constă dintr-o serie de complexe proteice care transferă electroni de la donatorii de electroni la acceptorii de electroni prin reacții redox. Acest lucru face ca ionii de hidrogen să se acumuleze în matricea mitocondriilor. ETC are loc în membrana interioară a mitocondriilor. Aici, se formează un gradient de concentrație în care ionii de hidrogen difuzează în afara matricei trecând prin enzima ATP sintaza. Aceasta fosforilează ADP producând ATP.
Figura 03: Lanț de transport de electroni
ETC este ultima etapă a respirației aerobe în care electronii trec de la un complex la altul, reducând oxigenul molecular pentru a produce apă. Există patru complexe de proteine implicate în această cale. Sunt etichetate ca complex I, complex II, complex III și complex IV. Caracteristica unică a ETC este prezența unei pompe de protoni pentru a crea un gradient de protoni peste membrana mitocondrială. Cu alte cuvinte, electronii sunt transferați de la NADH și FADH2 la oxigenul molecular. Aici, protonii sunt pompați din matrice în membrana interioară a mitocondriilor, iar oxigenul este redus pentru a forma apă. Câștigul net al ETC include treizeci și patru de molecule de ATP și o moleculă de apă.
Care sunt asemănările dintre ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni?
- Glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport de electroni sunt trei pași implicați în respirația celulară.
- Toate cele trei căi sunt mediate de enzime.
- Aceste căi produc ATP.
- Ciclul Krebs și ETC sunt căi aerobe.
- Glicoliza și ciclul Krebs produc NADH.
- Atât ciclul Krebs, cât și ETC au loc în mitocondrii.
Care este diferența dintre ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni?
Glicoliza produce doi piruvați, doi ATP și doi NADH, în timp ce ciclul Krebs produce două dioxid de carbon, trei NADH, un FADH2 și un ATP. Lanțul de transport de electroni produce treizeci și patru de ATP și o moleculă de apă. Aceasta este diferența cheie dintre ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni. Glicoliza constă din zece pași care implică zece enzime diferite și este o secvență liniară, în timp ce ciclul Krebs este format din opt pași și este o cale în buclă închisă în care ultima parte a căii reformează molecula care este utilizată în primul pas. Pe de altă parte, lanțul de transport de electroni este o serie de reacții care constau din patru complexe proteice și este, de asemenea, o secvență liniară. Aceasta este o altă diferență între ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni. Mai mult, glicoliza consumă ATP, în timp ce ciclul Krebs și lanțul de transport de electroni nu consumă ATP. O altă diferență între ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni este că glicoliza este o cale anaerobă, în timp ce ciclul Krebs și ETC sunt căi aerobe.
Următorul infografic enumeră diferențele dintre ciclul Krebs al glicolizei și lanțul de transport de electroni în formă tabelară.
Rezumat – Glicoliza vs ciclul Krebs vs lanțul de transport de electroni
Respirația celulară este una dintre modalitățile prin care o celulă eliberează energie chimică pentru a fi combustibilul necesar activităților celulare. Aceasta include trei căi biochimice: glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport de electroni. Glicoliza este o cale metabolică care transformă glucoza în piruvat. Aceasta este o cale anaerobă care are loc în citoplasmă. Glicoliza este, de asemenea, cunoscută ca primul pas în respirația celulară. Calea glicolizei constă din zece reacții catalizate de zece enzime diferite. Ciclul Krebs este o serie de reacții chimice pentru a elibera energia stocată prin oxidarea acetil co-A, grupare acetil cu doi atomi de carbon. Ciclul Krebs are loc în matricea mitocondriilor. Este o cale în buclă închisă care include opt trepte. Ciclul Krebs este a doua etapă a respirației celulare și este o cale aerobă. Lanțul de transport de electroni este o cale care constă dintr-o serie de complexe proteice care transferă electroni de la donatorii de electroni la acceptorii de electroni prin reacții redox. Este, de asemenea, o cale aerobă care are loc în membrana interioară a mitocondriilor. Astfel, aceasta rezumă diferența dintre ciclul Krebs de glicoliză și lanțul de transport de electroni.
