Sleutelverskil – Glikolise vs TCA-siklus
Asemhaling is 'n proses wat 'n reeks reaksies beslaan wat deur oksidasie- en reduksiereaksies en elektronoordrag gekoppel word. Aan die einde van die asemhaling produseer organismes energie om vir hul metaboliese prosesse te benut. Hierdie energie word geproduseer in die vorm van ATP (energiegeldeenheid van die selle). Tydens aërobiese respirasie tree suurstofmolekules op as die finale elektronaannemers en word dit verminder om water te produseer. Dit skep 'n elektrochemiese gradiënt wat die ATP-sintese dryf. Aërobiese respirasie bestaan uit drie hooffases, waar koolstofmolekules herrangskik word deur 'n reeks ensiemgekataliseerde reaksies om ATP te lewer. Die eerste fase, algemeen vir beide aërobe en anaërobe, is die glikolitiese pad waar suikersubstraat, hoofsaaklik glukose, tot twee piruvaatmolekules gekataboliseer word. Hierdie omskakeling produseer twee ATP-molekules en twee NADH-molekules. Die tweede fase is die trikarboksielsuur (TCA) siklus, wat die sentrale middelpunt is waar tussenprodukte van alle metaboliese weë aansluit om by te dra tot energieproduksie deur NADH, FADH2 en twee molekules CO2te produseer via oksidasie-reduksie reaksies. Die TCA-siklus vind slegs in aerobes plaas. In beide hierdie prosesse vind substraatvlakfosforilering plaas om energie te produseer. Die sleutelverskil tussen glikolise en TCA-siklus is dat glikolise in die sitoplasma plaasvind terwyl die TCA-siklus in mitochondria voorkom.
Wat is Glikolise?
Glikolise of die Embden-Meyerhof-roete is die eerste stap van energieproduksie en vind plaas in die sitosol van beide aërobe en anaërobe. Dit is 'n ensiemgekataliseerde reaksieprosedure wat uit tien reaksiestappe bestaan. In glikolise word suikermolekules gefosforileer en in die sel vasgevang om in twee piruvaatmolekules (drie koolstofverbindings) te kataboliseer wat die eindprodukte van glikolise is.
Glikolise Stadiums
Dit het drie hooffases soos volg:
Voorbereidende stadium
In hierdie stadium word suikerreste wat ses koolstofatome bevat gefosforileer en in die sel vasgevang. Voorbereidende fase is 'n energie-vereiste fase waar twee ATP-molekules gebruik word.
Spleetstadium
Gedurende hierdie fase word die 6-koolstofmolekule in twee gefosforileerde 3-koolstofreste gesplit.
Pay-off Stage
Dit is die finale stadium van glikolise waar ATP en NADH gesintetiseer word. Vir elke 6 koolstofsuikersubstraat word 4 ATP-molekules, 2 NADH-molekules en 2 Pyruvaat-molekules geproduseer; dus is dit die energieproduserende fase van glikolise.
Figuur 01: Glikolise
Algehele reaksie van glikolise
Glukose + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvaat + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
Netto produksie van ATP=2ATP
Wat is TCA-siklus?
TCA-siklus, ook na verwys as sitroensuursiklus of Krebs-siklus, vind plaas in die matriks van mitochondria. Dit is deel van aërobiese asemhaling; dus vind dit slegs in aerobes plaas. TCA-siklus is 'n sikliese, ensiem-gekataliseerde pad waar 'n 4-koolstof substraat (oksasynsuur) 2-koolstof Asetiel CoA aanvaar om 'n 6-koolstof molekule (sitraat) te lewer. Sitraat ondergaan 'n sikliese metaboliese pad om twee koolstofdioksiedmolekules, twee NADH-molekules, een FADH2 molekule en een GTP-molekule te produseer. Die primêre funksie van die TCA-siklus is om hoë-energie-elektrone uit koolstofbrandstowwe te oes. Hierdie hoë-energie-elektrone word dan na die elektronvervoerketting oorgedra, wat die finale stadium van aërobiese respirasie vir die sintese van ATP is. TCA-siklus dien ook as die finale algemene pad vir die oksidasie van koolhidrate, aminosure, vetsure en nukleotiede. Koolhidrate en vetsure betree die TCA-siklus as asetielkoënsiem A, terwyl aminosure die TCA-siklus binnegaan as α – ketoglutaraat en nukleotiede as fumaraat.
Figuur 02: TCA-siklus
Algehele reaksie van TCA-siklus
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + BBP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Wat is die ooreenkomste tussen glikolise en TCA-siklus?
- Glikolise en TCA-siklus bestaan uit reekse ensiemgekataliseerde reaksies.
- In beide prosesse vind substraatvlak-fosforilering plaas.
- Albei prosesse produseer NADH, H2O as produkte.
- Albei prosesse word gereguleer deur hormonale beheer, allosteriese regulering en eindproduk-inhibisie (terugvoermeganismes).
Wat is die verskil tussen glikolise en TCA-siklus?
Glikolise vs TCA-siklus |
|
| Glikolise is die proses waar 6 koolstofsuiker (monosakkaried) molekules in 3-koolstof piruvaat molekules gekataboliseer word deur ensiemgekataliseerde reaksies. | TCA-siklus is die proses waar die energie wat in koolstofmolekules gestoor word, geoes word om elektronryke verbindings te produseer vir elektronvervoerketting om ATP te sintetiseer via oksidatiewe fosforilering. |
| Webwerf van reaksie | |
| Glikolise vind in die sitosol plaas. | TCA-siklus vind plaas in die matriks van mitochondria. |
| Vereiste van suurstof | |
| Glikolise kan onder beide aërobiese en anaërobiese toestande plaasvind. | TCA-siklus is streng aërobies. |
| Beginsamestelling | |
| Ses koolstofmonosakkaried (glukose) is die beginsubstraat van glikolise. | Vierkoolstof-oksaalasetaat is die beginsubstraat van TCA-siklus. |
| Eindprodukte | |
| Twee Pyruvaat-molekules, twee ATP-molekules en twee NADH-molekules is die eindprodukte van glikolise. | Twee CO2, een GTP, drie NADH en een FADH2 is die eindprodukte van TCA-siklus. |
| Opeenvolging van reaksies | |
| Glikolitiese reaksies vind plaas as 'n lineêre volgorde. | TCA-siklus vind plaas via 'n sikliese volgorde. |
| Betrokkenheid van CO2 | |
| CO2 word nie tydens die glikolise benodig of geproduseer nie. | CO2 word geproduseer vir elke asetiel-ko-A-molekule van TCA-siklus. |
| Verbruik van ATP | |
| 2 ATP-molekules word deur die glikolitiese pad verbruik. | ATP-molekules word nie in TCA-siklus gebruik nie. |
Opsomming – Glikolise vs TCA-siklus
Glikolise en TCA-siklus is twee belangrike metaboliese weë wat betrokke is by die produksie van energie via koolstoftussenprodukte afkomstig van die makromolekules koolhidrate, proteïene, vette en nukleïensure. Beide prosesse is ensiemgemedieer en is onder konstante regulering gebaseer op die energiebehoefte van die sel/organisme en die tempo van hierdie prosesse verskil onder verskeie toestande soos die vastoestand, goed gevoed toestand, hongertoestand en geoefende toestand. Dit is belangrik om die regulering van die glikolitiese pad en die TCA-siklus te bestudeer ten einde biochemiese verwantskappe af te lei om metaboliese wanbalanse in die liggaam aan te spreek. Glikolise is die inisiatiefproses van respirasie en TCA-siklus is die tweede hooffase van aërobiese respirasie wat met die finale stadium van die respirasie (elektronvervoerketting) verbind word. Glikolise vind in die sitoplasma plaas en produseer piruvate; hierdie piruvate betree die mitochondria en help met TCA-siklus. Glikolise kan onder beide aërobiese en anaërobiese organismes plaasvind. TCA-siklus vind egter slegs in aërobiese organismes plaas, aangesien dit aërobiese toestande benodig. Dit is die verskil tussen glikolise en TCA-siklus.
Laai PDF-weergawe van Glycolysis vs TCA Cycle af
Jy kan die PDF-weergawe van hierdie artikel aflaai en dit vir vanlyn doeleindes gebruik soos per aanhalingsnota. Laai asseblief PDF-weergawe hier af. Verskil tussen glykolise en TCA-siklus.
