Գլիկոլիզի կրեբս ցիկլի և էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի հիմնական տարբերությունը զուտ եկամտաբերությունն է: Գլիկոլիզը արտադրում է երկու պիրուվատ, երկու ATP և երկու NADH, մինչդեռ Քրեբսի ցիկլը արտադրում է երկու ածխածնի երկօքսիդ, երեք NADH, մեկ FADH2,և մեկ ATP: Էլեկտրոնների փոխադրման շղթան, մյուս կողմից, արտադրում է երեսունչորս ATP և մեկ ջրի մոլեկուլ:
Բջջային շնչառությունը մետաբոլիկ ռեակցիաների մի շարք է, որոնք տեղի են ունենում օրգանիզմների բջիջներում՝ թթվածնից կամ սննդանյութերից քիմիական էներգիան փոխակերպելու ATP-ի և արտանետելու թափոններ: Այն սովորաբար ներառում է սննդանյութեր, ինչպիսիք են ածխաջրերը, ճարպաթթուները և սպիտակուցները:Քիմիական էներգիա ապահովող ամենատարածված օքսիդացնող նյութը մոլեկուլային թթվածինն է: ATP-ում պահվող այս քիմիական էներգիան մղում է էներգիա պահանջող գործընթացներ, ինչպիսիք են կենսասինթեզը, տեղաշարժը կամ մոլեկուլների տեղափոխումը բջջային մեմբրաններով: Բջջային շնչառությունը այն ուղիներից մեկն է, որտեղ բջիջն ազատում է քիմիական էներգիան՝ վառելիքի բջջային գործունեության համար: Այս ռեակցիաները տեղի են ունենում մի շարք կենսաքիմիական ուղիներով: Գլիկոլիզը, Կրեբսի ցիկլը և էլեկտրոնների փոխադրման շղթան, որոնք ռեդոքս ռեակցիաներ են, այս ուղիներն են:
Ի՞նչ է գլիկոլիզը:
Գլիկոլիզը նյութափոխանակության ուղի է, որը գլյուկոզան վերածում է պիրուվատի: Այս գործընթացը տեղի է ունենում ցիտոպլազմում: Դա գլյուկոզայի քայքայման առաջին քայլն է բջջային նյութափոխանակության գործընթացում էներգիա ստանալու համար: Գլիկոլիզը հայտնի է նաև որպես բջջային շնչառության առաջին քայլ: Գլիկոլիզը բաղկացած է էներգիայի արդյունահանման մի շարք ռեակցիաներից, որոնք ներառում են վեց ածխածնի մոլեկուլի պառակտում. գլյուկոզա մինչև երեք ածխածնի մոլեկուլներ; պիրուվատներ. Այս գործընթացի ընթացքում ազատված ազատ էներգիան օգտագործվում է բարձր էներգիայի մոլեկուլներ արտադրելու համար, ինչպիսիք են ադենոզին տրիֆոսֆատը (ATP) և նիկոտինամիդ ադենին դինուկլեոտիդը (NADH):
Գծապատկեր 01. Գլիկոլիզ
Գլիկոլիզի ուղին բաղկացած է տասը ռեակցիաներից, որոնք կատալիզացվում են տասը տարբեր ֆերմենտներով: Այս նյութափոխանակության ուղին թթվածին չի պահանջում, ուստի այն համարվում է անաէրոբ ճանապարհ: Գլիկոլիզի ուղին ունի երկու առանձին փուլ՝ նախապատրաստական փուլ, որտեղ ATP-ն սպառվում է, և մարման փուլ, որտեղ արտադրվում է ATP: Յուրաքանչյուր փուլ բաղկացած է հինգ քայլից. Նախապատրաստական փուլում տեղի են ունենում առաջին հինգ քայլերը. նրանք էներգիա են սպառում գլյուկոզան երեք ածխածնային շաքարի ֆոսֆատների վերածելու համար: Վճարման փուլը ներառում է վերջին հինգ քայլերը, որտեղ կա էներգիայով հարուստ մոլեկուլների զուտ շահույթ:Քանի որ նախապատրաստական փուլում գլյուկոզան հանգեցնում է երկու տրիոզային շաքարի, մարման փուլում յուրաքանչյուր ռեակցիա տեղի է ունենում երկու անգամ մեկ գլյուկոզայի մոլեկուլի համար: Հետևաբար, կա երկու NADH մոլեկուլների և չորս ATP մոլեկուլների եկամտաբերություն: Գլիկոլիզի զուտ շահույթը ներառում է երկու պիրուվատի մոլեկուլ, երկու NADH մոլեկուլ և երկու ATP մոլեկուլ:
Ի՞նչ է Կրեբսի ցիկլը:
Կրեբսի ցիկլը (կիտրոնաթթվի ցիկլ կամ եռաքարբոքսիլաթթվի ցիկլ) քիմիական ռեակցիաների շարք է՝ կուտակված էներգիան ազատելու համար ացետիլ co-A-ի օքսիդացման միջոցով, երկու ածխածնային ացետիլ խումբ, որը ստացվում է ածխաջրերից, սպիտակուցներից և ճարպերից։. Պիրուվատը, որն առաջանում է գլիկոլիզի ժամանակ, վերածվում է ացետիլ կո-Ա-ի:
Նկար 02. Կրեբսի ցիկլ
Կրեբսի ցիկլը տեղի է ունենում էուկարիոտների միտոքոնդրիաների մատրիցայում և պրոկարիոտների ցիտոպլազմայում։Այս ցիկլը փակ ուղի է, որը ներառում է ութ քայլ: Այստեղ ճանապարհի վերջին մասը բարեփոխում է չորս ածխածնային մոլեկուլը՝ օքսալացետատը, որն օգտագործվում է առաջին քայլում: Այս նյութափոխանակության ճանապարհին սպառված կիտրոնաթթուն վերականգնվում է ռեակցիաների հաջորդականությամբ՝ ցիկլը ավարտելու համար: Կրեբսի ցիկլը սկզբում սպառում է ացետիլ կո-Ա և ջուր՝ նվազեցնելով նիկոտինամիդ ադենին դինուկլեոտիդը (NAD+) մինչև NADH: Արդյունքում առաջանում է ածխաթթու գազ։ Կրեբսի ցիկլը վերջապես արտադրում է ածխաթթու գազի երկու մոլեկուլ՝ մեկ GTP կամ ATP, երեք NADH մոլեկուլ և մեկ FADH2 Այս ցիկլի շարքի ութ քայլերը ներառում են ռեդոքս, ջրազրկում, խոնավացում և դեկարբոքսիլացման ռեակցիաներ: Կրեբսի ցիկլը համարվում է աերոբիկ ճանապարհ, քանի որ օգտագործվում է թթվածին:
Ի՞նչ է Էլեկտրոնային տրանսպորտային շղթան:
Էլեկտրոնների փոխադրման շղթան (ETC) ուղի է, որը բաղկացած է մի շարք սպիտակուցային համալիրներից, որոնք էլեկտրոնները փոխանցում են էլեկտրոնների դոնորներից դեպի էլեկտրոն ընդունողներ՝ ռեդոքսային ռեակցիաների միջոցով:Սա հանգեցնում է ջրածնի իոնների կուտակմանը միտոքոնդրիայի մատրիցայում: ETC-ն տեղի է ունենում միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթում: Այստեղ ձևավորվում է կոնցենտրացիայի գրադիենտ, որտեղ ջրածնի իոնները ցրվում են մատրիցից դուրս՝ անցնելով ATP սինթազա ֆերմենտի միջով։ Սա ֆոսֆորիլացնում է ADP արտադրող ATP:
Նկար 03. Էլեկտրոնների տրանսպորտային շղթա
ETC-ն աերոբային շնչառության վերջին քայլն է, որտեղ էլեկտրոնները փոխանցվում են մի համալիրից մյուսը՝ նվազեցնելով մոլեկուլային թթվածինը ջուր արտադրելու համար: Այս ճանապարհին ներգրավված են չորս սպիտակուցային բարդույթներ: Դրանք պիտակավորված են որպես բարդ I, կոմպլեքս II, համալիր III և բարդ IV: ETC-ի եզակի առանձնահատկությունն այն է, որ պրոտոնային պոմպի առկայությունը միտոքոնդրիալ մեմբրանի միջով պրոտոնային գրադիենտ ստեղծելու համար:Այլ կերպ ասած, էլեկտրոնները տեղափոխվում են NADH-ից և FADH2-ից դեպի մոլեկուլային թթվածին: Այստեղ պրոտոնները մատրիցից մղվում են միտոքոնդրիումների ներքին թաղանթ, և թթվածինը կրճատվում է՝ առաջացնելով ջուր։ ETC-ի զուտ շահույթը ներառում է երեսունչորս ATP մոլեկուլ և մեկ ջրի մոլեկուլ:
Որո՞նք են նմանությունները գլիկոլիզի Կրեբսի ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև:
- Գլիկոլիզը, Կրեբսի ցիկլը և էլեկտրոնների փոխադրման շղթան բջջային շնչառության մեջ ներգրավված երեք քայլ են:
- Բոլոր երեք ուղիները ֆերմենտային միջնորդավորված են:
- Այս ուղիները արտադրում են ATP:
- Կրեբսի ցիկլը և ETC-ն աերոբիկ ուղիներ են:
- Գլիկոլիզը և Կրեբսի ցիկլը առաջացնում են NADH:
- Եվ Կրեբսի ցիկլը և ETC-ն տեղի են ունենում միտոքոնդրիայում:
Ո՞րն է տարբերությունը գլիկոլիզի Կրեբսի ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև:
Գլիկոլիզը արտադրում է երկու պիրուվատ, երկու ATP և երկու NADH, մինչդեռ Կրեբսի ցիկլը արտադրում է երկու ածխածնի երկօքսիդ, երեք NADH, մեկ FADH2 և մեկ ATP:Էլեկտրոնների փոխադրման շղթան արտադրում է երեսունչորս ATP և մեկ ջրի մոլեկուլ: Սա հիմնական տարբերությունն է գլիկոլիզի Կրեբսի ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև: Գլիկոլիզը բաղկացած է տասը քայլից, որոնք ներառում են տասը տարբեր ֆերմենտներ և գծային հաջորդականություն է, մինչդեռ Կրեբսի ցիկլը բաղկացած է ութ քայլից, և դա փակ հանգույց է, որտեղ ճանապարհի վերջին մասը բարեփոխում է մոլեկուլը, որն օգտագործվում է առաջին քայլում: Մյուս կողմից, էլեկտրոնների փոխադրման շղթան ռեակցիաների շարք է, որը բաղկացած է չորս սպիտակուցային բարդույթներից և նաև գծային հաջորդականություն է: Սա ևս մեկ տարբերություն է գլիկոլիզի կրեբս ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև: Ավելին, գլիկոլիզը սպառում է ATP, մինչդեռ Կրեբսի ցիկլը և էլեկտրոնների փոխադրման շղթան չի սպառում ATP: Գլիկոլիզի կրեբսի ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև մեկ այլ տարբերություն այն է, որ գլիկոլիզը անաէրոբ ուղի է, մինչդեռ Քրեբսի ցիկլը և ETC-ն աերոբ ուղիներ են:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան ցույց է տալիս գլիկոլիզի կրեբս ցիկլի և էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի միջև տարբերությունները աղյուսակային տեսքով:
Ամփոփում – Գլիկոլիզ ընդդեմ Կրեբսի ցիկլի ընդդեմ Էլեկտրոնների տրանսպորտային շղթայի
Բջջային շնչառությունը այն եղանակներից մեկն է, որտեղ բջիջն ազատում է քիմիական էներգիան բջջային գործունեության համար անհրաժեշտ վառելիքին: Սա ներառում է երեք կենսաքիմիական ուղիներ՝ գլիկոլիզ, Կրեբսի ցիկլ և Էլեկտրոնային տրանսպորտային շղթա: Գլիկոլիզը նյութափոխանակության ուղի է, որը գլյուկոզան վերածում է պիրուվատի: Սա անաէրոբ ուղի է, որը տեղի է ունենում ցիտոպլազմում: Գլիկոլիզը հայտնի է նաև որպես բջջային շնչառության առաջին քայլ: Գլիկոլիզի ուղին բաղկացած է տասը ռեակցիաներից, որոնք կատալիզացվում են տասը տարբեր ֆերմենտներով: Կրեբսի ցիկլը քիմիական ռեակցիաների մի շարք է՝ կուտակված էներգիան ազատելու համար ացետիլ կո-Ա, երկու ածխածնային ացետիլ խմբի օքսիդացման միջոցով: Կրեբսի ցիկլը տեղի է ունենում միտոքոնդրիաների մատրիցայում: Դա փակ ուղի է, որը ներառում է ութ քայլ: Կրեբսի ցիկլը բջջային շնչառության երկրորդ քայլն է և հանդիսանում է աերոբիկ ուղի: Էլեկտրոնների փոխադրման շղթան մի ուղի է, որը բաղկացած է մի շարք սպիտակուցային համալիրներից, որոնք էլեկտրոնները փոխանցում են էլեկտրոնների դոնորներից դեպի էլեկտրոն ընդունողներ ռեդոքս ռեակցիաների միջոցով:Այն նաև աերոբիկ ուղի է, որը տեղի է ունենում միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթում: Այսպիսով, սա ամփոփում է գլիկոլիզի կրեբս ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի միջև եղած տարբերությունը:
