Unterschied Zwischen Glykolyse Und TCA-Zyklus

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Glykolyse gegen TCA-Zyklus

Die Atmung ist ein Prozess, der eine Reihe von Reaktionen einnimmt, die durch Oxidations- und Reduktionsreaktionen und Elektronentransfer gekoppelt sind. Am Ende der Atmung produzieren Organismen Energie, die sie für ihre Stoffwechselprozesse nutzen können. Diese Energie wird in Form von ATP (Energiewährung der Zellen) erzeugt. Während der aeroben Atmung wirken Sauerstoffmoleküle als endgültige Elektronenakzeptoren und werden reduziert, um Wasser zu produzieren. Dies erzeugt einen elektrochemischen Gradienten, der die ATP-Synthese antreibt. Die aerobe Atmung besteht aus drei Hauptphasen, in denen Kohlenstoffmoleküle durch eine Reihe von enzymkatalysierten Reaktionen zu ATP umgelagert werden. Die erste Phase, die sowohl Aeroben als auch Anaeroben gemeinsam ist, ist der glykolytische Weg, bei dem Zuckersubstrat, hauptsächlich Glukose, zu zwei Pyruvatmolekülen abgebaut wird. Diese Umwandlung erzeugt zwei ATP-Moleküle und zwei NADH-Moleküle. Die zweite Phase ist der Tricarbonsäurezyklus (TCA), der zentrale Knotenpunkt, an dem sich Zwischenprodukte aller Stoffwechselwege zusammenschließen, um durch die Produktion von NADH, FADH2 und zwei CO-Molekülen zur Energieerzeugung beizutragen₂ über Oxidations-Reduktions-Reaktionen. Der TCA-Zyklus findet nur in Aeroben statt. Bei diesen beiden Prozessen findet eine Phosphorylierung auf Substratebene statt, um Energie zu erzeugen. Der Hauptunterschied zwischen Glykolyse und TCA-Zyklus besteht darin, dass Glykolyse im Zytoplasma stattfindet, während der TCA-Zyklus in Mitochondrien auftritt.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist Glykolyse

? 3. Was ist TCA-Zyklus?

4. Ähnlichkeiten zwischen Glykolyse und TCA-Zyklus.

5. Vergleich nebeneinander - Glykolyse gegen TCA-Zyklus in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was ist Glykolyse?

Die Glykolyse oder der Embden-Meyerhof-Weg ist der erste Schritt der Energieerzeugung und findet im Cytosol von Aeroben und Anaeroben statt. Es ist ein enzymkatalysiertes Reaktionsverfahren, das zehn Reaktionsschritte umfasst. Bei der Glykolyse werden Zuckermoleküle phosphoryliert und in der Zelle eingeschlossen, um sich in zwei Pyruvatmoleküle (drei Kohlenstoffverbindungen) zu katabolisieren, die die Endprodukte der Glykolyse sind.

Glykolyse-Stufen

Es hat drei Hauptstufen wie folgt:

Vorbereitungsphase

In diesem Stadium werden Zuckerreste, die sechs Kohlenstoffatome enthalten, phosphoryliert und in der Zelle eingeschlossen. Die Vorbereitungsphase ist eine energiebedürftige Phase, in der zwei ATP-Moleküle verwendet werden.

Spaltbühne

Während dieser Phase wird das 6-Kohlenstoff-Molekül in zwei phosphorylierte 3-Kohlenstoff-Reste gespalten.

Pay off Stage

Dies ist die letzte Stufe der Glykolyse, in der ATP und NADH synthetisiert werden. Für jedes 6-Kohlenstoff-Zuckersubstrat werden 4 ATP-Moleküle, 2 NADH-Moleküle und 2 Pyruvat-Moleküle hergestellt; Somit ist es die Energie erzeugende Phase der Glykolyse.

Abbildung 01: Glykolyse

Gesamtreaktion der Glykolyse

Glucose + 2P _i + 4ADP + 2NAD ⁺ + 2ATP → 2Pyruvat + 4ATP + 2NADH + 2H ₂ O + 2H ⁺

Nettoproduktion von ATP = 2ATP

Was ist TCA-Zyklus?

Der TCA-Zyklus, auch Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus genannt, findet in der Matrix der Mitochondrien statt. Es ist ein Teil der aeroben Atmung; daher findet es nur in Aeroben statt. Der TCA-Zyklus ist ein zyklischer, enzymkatalysierter Weg, bei dem ein 4-Kohlenstoff-Substrat (Oxalessigsäure) 2-Kohlenstoff-Acetyl-CoA akzeptiert, um ein 6-Kohlenstoff-Molekül (Citrat) zu ergeben. Citrat durchläuft einen zyklischen Stoffwechselweg, um zwei Kohlendioxidmoleküle, zwei NADH-Moleküle und ein FADH _{2 zu produzieren}Molekül und ein GTP-Molekül. Die Hauptfunktion des TCA-Zyklus besteht darin, energiereiche Elektronen aus Kohlenstoffbrennstoffen zu gewinnen. Diese hochenergetischen Elektronen werden dann auf die Elektronentransportkette übertragen, die die letzte Stufe der aeroben Atmung für die ATP-Synthese darstellt. Der TCA-Zyklus fungiert auch als letzter gemeinsamer Weg für die Oxidation von Kohlenhydraten, Aminosäuren, Fettsäuren und Nukleotiden. Kohlenhydrate und Fettsäuren treten als Acetyl-Coenzym A in den TCA-Zyklus ein, während Aminosäuren als α-Ketoglutarat und Nukleotide als Fumarat in den TCA-Zyklus eintreten.

Abbildung 02: TCA-Zyklus

Gesamtreaktion des TCA-Zyklus

Acetyl-Co A + 3 NAD ⁺ + FAD + GDP + 2P _i + 2H ₂ O → 2CO ₂ + 3NADH + FADH ₂ + GTP + 3H ⁺

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Glykolyse und TCA-Zyklus?

• Glykolyse und TCA-Zyklus umfassen eine Reihe von enzymkatalysierten Reaktionen.
• In beiden Prozessen findet eine Phosphorylierung auf Substratebene statt.
• Beide Verfahren produzieren NADH, H ₂ O als Produkte.
• Beide Prozesse werden durch hormonelle Kontrolle, allosterische Regulation und Hemmung des Endprodukts (Rückkopplungsmechanismen) reguliert.

Was ist der Unterschied zwischen Glykolyse und TCA-Zyklus?

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Glykolyse gegen TCA-Zyklus
Glykolyse ist der Prozess, bei dem 6 Kohlenstoffzuckermoleküle (Monosaccharidmoleküle) durch enzymkatalysierte Reaktionen zu Pyruvatmolekülen mit 3 Kohlenstoffatomen abgebaut werden.	Der TCA-Zyklus ist der Prozess, bei dem die in Kohlenstoffmolekülen gespeicherte Energie geerntet wird, um elektronenreiche Verbindungen für die Elektronentransportkette herzustellen, die ATP über oxidative Phosphorylierung synthetisieren.
Ort der Reaktion
Die Glykolyse findet im Cytosol statt.	Der TCA-Zyklus tritt in der Matrix der Mitochondrien auf.
Sauerstoffbedarf
Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen auftreten.	Der TCA-Zyklus ist streng aerob.
Verbindung starten
Sechs Kohlenmonosaccharide (Glucose) sind das Ausgangssubstrat der Glykolyse.	Oxaloacetat mit vier Kohlenstoffatomen ist das Ausgangssubstrat des TCA-Zyklus.
Endprodukte
Zwei Pyruvatmoleküle, zwei ATP-Moleküle und zwei NADH-Moleküle sind die Endprodukte der Glykolyse.	Zwei CO2, ein GTP, drei NADH und ein FADH2 sind die Endprodukte des TCA-Zyklus.
Reaktionsfolge
Glykolytische Reaktionen treten als lineare Sequenz auf.	Der TCA-Zyklus erfolgt über eine zyklische Sequenz.
Beteiligung von CO 2
Während der Glykolyse wird kein CO2 benötigt oder produziert.	Für jedes Acetyl-Co-A-Molekül des TCA-Zyklus wird CO2 erzeugt.
Verbrauch von ATP
2 ATP-Moleküle werden über den glykolytischen Weg verbraucht.	ATP-Moleküle werden im TCA-Zyklus nicht verwendet.

Zusammenfassung - Glykolyse gegen TCA-Zyklus

Glykolyse und TCA-Zyklus sind zwei wichtige Stoffwechselwege, die an der Energieerzeugung über Kohlenstoffzwischenprodukte beteiligt sind, die aus den Makromolekülen Kohlenhydrate, Proteine, Fette und Nukleinsäuren stammen. Beide Prozesse sind enzymvermittelt und unterliegen einer ständigen Regulierung, basierend auf dem Energiebedarf der Zelle / des Organismus. Die Raten dieser Prozesse unterscheiden sich unter verschiedenen Bedingungen wie dem Fastenzustand, dem gut genährten Zustand, dem Hungerzustand und dem ausgeübten Zustand. Es ist wichtig, die Regulation des glykolytischen Weges und des TCA-Zyklus zu untersuchen, um biochemische Beziehungen abzuleiten, um metabolische Ungleichgewichte im Körper anzugehen. Die Glykolyse ist der Initiativprozess der Atmung und der TCA-Zyklus ist die zweite Hauptphase der aeroben Atmung, die mit dem Endstadium der Atmung (Elektronentransportkette) verbunden ist. Glykolyse tritt im Zytoplasma auf und produziert Pyruvate; Diese Pyruvate gelangen in die Mitochondrien und unterstützen den TCA-Zyklus. Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Organismen auftreten. Der TCA-Zyklus findet jedoch nur in aeroben Organismen statt, da er aerobe Bedingungen benötigt. Dies ist der Unterschied zwischen Glykolyse und TCA-Zyklus.

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