Հիմնական տարբերություն – Գլիկոլիզ ընդդեմ TCA ցիկլի
Շնչառությունը գործընթաց է, որը զբաղեցնում է մի շարք ռեակցիաներ, որոնք զուգակցվում են օքսիդացման և վերականգնողական ռեակցիաների և էլեկտրոնների փոխանցման միջոցով: Շնչառության վերջում օրգանիզմները էներգիա են արտադրում իրենց նյութափոխանակության գործընթացների համար օգտագործելու համար: Այս էներգիան արտադրվում է ATP-ի (բջիջների էներգիայի արժույթ) տեսքով։ Աերոբիկ շնչառության ընթացքում թթվածնի մոլեկուլները հանդես են գալիս որպես վերջնական էլեկտրոն ընդունողներ և կրճատվում են ջուր արտադրելու համար: Սա ստեղծում է էլեկտրաքիմիական գրադիենտ, որը խթանում է ATP-ի սինթեզը: Աերոբային շնչառությունը բաղկացած է երեք հիմնական փուլից, որտեղ ածխածնի մոլեկուլները վերադասավորվում են ֆերմենտներով կատալիզացված մի շարք ռեակցիաների միջոցով՝ ստանալով ATP:Առաջին փուլը, որը տարածված է ինչպես աերոբների, այնպես էլ անաէրոբների համար, գլիկոլիտիկ ուղին է, որտեղ շաքարի ենթաշերտը, հիմնականում գլյուկոզան, կատաբոլիզացվում է երկու պիրուվատի մոլեկուլների: Այս փոխակերպումը առաջացնում է երկու ATP մոլեկուլ և երկու NADH մոլեկուլ: Երկրորդ փուլը եռաքարբոքսիլաթթվի (TCA) ցիկլն է, որը կենտրոնական հանգույցն է, որտեղ բոլոր նյութափոխանակության ուղիների միջանկյալները միանում են էներգիայի արտադրությանը նպաստելու համար՝ արտադրելով NADH, FADH2 և CO2 մոլեկուլներ 2 օքսիդացում-վերականգնման ռեակցիաների միջոցով: TCA ցիկլը տեղի է ունենում միայն aerobes-ում: Այս երկու գործընթացներում էլ տեղի է ունենում ենթաշերտի մակարդակի ֆոսֆորիլացում՝ էներգիա արտադրելու համար: Գլիկոլիզի և TCA ցիկլի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գլիկոլիզը տեղի է ունենում ցիտոպլազմայում, մինչդեռ TCA ցիկլը տեղի է ունենում միտոքոնդրիայում:
Ի՞նչ է գլիկոլիզը:
Գլիկոլիզը կամ Embden-Meyerhof Pathway-ը էներգիայի արտադրության առաջին քայլն է և տեղի է ունենում ինչպես աերոբների, այնպես էլ անաէրոբների ցիտոզոլում: Դա ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիա է, որը բաղկացած է տասը ռեակցիայի փուլերից:Գլիկոլիզի ժամանակ շաքարի մոլեկուլները ֆոսֆորիլացվում են և թակարդում բջիջում՝ կատաբոլիզացնելու համար երկու պիրուվատ մոլեկուլների (երեք ածխածնային միացություն), որոնք գլիկոլիզի վերջնական արտադրանքն են։:
Գլիկոլիզի փուլեր
Այն ունի երեք հիմնական փուլ հետևյալ կերպ.
Նախապատրաստական փուլ
Այս փուլում շաքարի մնացորդները, որոնք պարունակում են ածխածնի վեց ատոմ, ֆոսֆորիլացվում են և թակարդվում են բջջի մեջ: Նախապատրաստական փուլը էներգիա պահանջող փուլ է, որտեղ օգտագործվում են երկու ATP մոլեկուլներ:
Հատման փուլ
Այս փուլի ընթացքում 6-ածխածնի մոլեկուլը տրոհվում է երկու ֆոսֆորիլացված 3-ածխածնային մնացորդների:
Վճարման փուլ
Սա գլիկոլիզի վերջին փուլն է, որտեղ սինթեզվում են ATP և NADH: Յուրաքանչյուր 6 ածխածնային շաքարի սուբստրատի համար արտադրվում է 4 ATP մոլեկուլ, 2 NADH մոլեկուլ և 2 Պիրուվատի մոլեկուլ; հետևաբար, դա գլիկոլիզի էներգիա արտադրող փուլն է։
Գծապատկեր 01. Գլիկոլիզ
Գլիկոլիզի ընդհանուր ռեակցիա
Գլյուկոզա + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Պիրուվատ + 4ATP + 2NADH + 2H O + 2H+
ATP-ի զուտ արտադրությունը=2ATP
Ի՞նչ է TCA ցիկլը:
TCA ցիկլը, որը նաև կոչվում է Կիտրոնաթթվի ցիկլ կամ Կրեբսի ցիկլ, տեղի է ունենում միտոքոնդրիայի մատրիցայում: Դա աերոբիկ շնչառության մի մասն է. հետևաբար, այն տեղի է ունենում միայն աերոբներում: TCA ցիկլը ցիկլային, ֆերմենտային կատալիզացված ուղի է, որտեղ 4-ածխածնային սուբստրատը (օքսալոքացախաթթու) ընդունում է 2-ածխածնային ացետիլ CoA-ն՝ առաջացնելով 6-ածխածնային մոլեկուլ (ցիտրատ): Ցիտրատն անցնում է ցիկլային նյութափոխանակության ուղի՝ արտադրելու երկու ածխածնի երկօքսիդի մոլեկուլ, երկու NADH մոլեկուլ, մեկ FADH2մոլեկուլ և մեկ GTP մոլեկուլ:TCA ցիկլի հիմնական գործառույթը ածխածնային վառելիքից բարձր էներգիայի էլեկտրոններ հավաքելն է: Այս բարձր էներգիայի էլեկտրոններն այնուհետև տեղափոխվում են էլեկտրոնների փոխադրման շղթա, որը ATP-ի սինթեզի համար աերոբային շնչառության վերջին փուլն է: TCA ցիկլը նաև հանդես է գալիս որպես ածխաջրերի, ամինաթթուների, ճարպաթթուների և նուկլեոտիդների օքսիդացման վերջնական ընդհանուր ճանապարհ: Ածխաջրերը և ճարպաթթուները մտնում են TCA ցիկլը որպես Acetyl Coenzyme A, մինչդեռ ամինաթթուները մտնում են TCA ցիկլը որպես α – ketoglutarate և նուկլեոտիդները որպես ֆումարատ:
Նկար 02. TCA ցիկլ
TCA ցիկլի ընդհանուր ռեակցիա
Acetyl Co A + 3 NAD+ + FAD + ՀՆԱ + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Որո՞նք են նմանությունները գլիկոլիզի և TCA ցիկլի միջև:
- Գլիկոլիզը և TCA ցիկլը բաղկացած են ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաների շարքից:
- Երկու գործընթացներում էլ տեղի է ունենում ենթաշերտի մակարդակի ֆոսֆորիլացում:
- Երկու գործընթացներն էլ արտադրում են NADH, H2O որպես արտադրանք:
- Երկու գործընթացները կարգավորվում են հորմոնալ հսկողության, ալոստերիկ կարգավորման և վերջնական արտադրանքի արգելակման միջոցով (հետադարձ կապի մեխանիզմներ):
Ո՞րն է տարբերությունը գլիկոլիզի և TCA ցիկլի միջև:
Գլիկոլիզ ընդդեմ TCA ցիկլի |
|
| Գլիկոլիզը գործընթաց է, որտեղ 6 ածխածնային շաքարի (մոնոսաքարիդ) մոլեկուլները կատաբոլիզացվում են 3-ածխածնային պիրուվատի մոլեկուլների՝ ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաների միջոցով: | TCA ցիկլը այն գործընթացն է, որտեղ ածխածնի մոլեկուլներում պահվող էներգիան հավաքվում է էլեկտրոններով հարուստ միացություններ արտադրելու համար էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի համար՝ ATP սինթեզելու համար օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման միջոցով:: |
| Արձագանքման կայք | |
| Գլիկոլիզը տեղի է ունենում ցիտոզոլում: | TCA ցիկլը տեղի է ունենում միտոքոնդրիաների մատրիցայում: |
| Թթվածնի պահանջ | |
| Գլիկոլիզը կարող է առաջանալ ինչպես աերոբ, այնպես էլ անաէրոբ պայմաններում: | TCA ցիկլը խիստ աերոբիկ է: |
| Մեկնարկային միացություն | |
| Վեց ածխածնի մոնոսաքարիդ (գլյուկոզա) գլիկոլիզի մեկնարկային սուբստրատ է։ | Չորս ածխածնի օքսալացետատը TCA ցիկլի մեկնարկային սուբստրատն է: |
| Վերջնական արտադրանք | |
| Պիրուվատի երկու մոլեկուլ, երկու ATP մոլեկուլ և երկու NADH մոլեկուլ գլիկոլիզի վերջնական արտադրանքն են: | Երկու CO2, մեկ GTP, երեք NADH և մեկ FADH2 TCA ցիկլի վերջնական արտադրանքն են: |
| Արձագանքների հաջորդականություն | |
| Գլիկոլիտիկ ռեակցիաները տեղի են ունենում գծային հաջորդականությամբ: | TCA ցիկլը տեղի է ունենում ցիկլային հաջորդականության միջոցով: |
| CO2 ներգրավվածություն | |
| CO2 չի պահանջվում կամ չի արտադրվում գլիկոլիզի ընթացքում: | CO2 արտադրվում է TCA ցիկլի յուրաքանչյուր ացետիլ co A մոլեկուլի համար: |
| ATP-ի սպառում | |
| 2 ATP մոլեկուլները սպառվում են գլիկոլիտիկ ճանապարհով: | ATP մոլեկուլները չեն օգտագործվում TCA ցիկլում: |
Ամփոփում – Գլիկոլիզ ընդդեմ TCA ցիկլի
Գլիկոլիզը և TCA ցիկլը երկու կենսական նյութափոխանակության ուղիներ են, որոնք ներգրավված են էներգիայի արտադրության մեջ ածխածնի միջանկյալ նյութերի միջոցով, որոնք ստացվում են ածխաջրերի, սպիտակուցների, ճարպերի և նուկլեինաթթուների մակրոմոլեկուլներից:Երկու պրոցեսներն էլ ֆերմենտային միջնորդավորված են և գտնվում են մշտական կարգավորման ներքո՝ հիմնված բջջի/օրգանիզմի էներգիայի պահանջների վրա, և այդ գործընթացների արագությունը տարբերվում է տարբեր պայմաններում, ինչպիսիք են ծոմի, լավ սնված վիճակի, սովի և մարզված վիճակում: Կարևոր է ուսումնասիրել գլիկոլիտիկ ուղու և TCA ցիկլի կարգավորումը, որպեսզի ստացվի կենսաքիմիական հարաբերություններ՝ մարմնում նյութափոխանակության անհավասարակշռությունը լուծելու համար: Գլիկոլիզը շնչառության նախաձեռնողական գործընթացն է, իսկ TCA ցիկլը աերոբային շնչառության երկրորդ հիմնական փուլն է, որը կապվում է շնչառության վերջին փուլի հետ (էլեկտրոնների փոխադրման շղթա): Գլիկոլիզը տեղի է ունենում ցիտոպլազմում և արտադրում է պիրվատներ; այս պիրուվատները մտնում են միտոքոնդրիա և օգնում են TCA ցիկլին: Գլիկոլիզը կարող է տեղի ունենալ ինչպես աերոբ, այնպես էլ անաէրոբ օրգանիզմների դեպքում: Այնուամենայնիվ, TCA ցիկլը տեղի է ունենում միայն աերոբ օրգանիզմներում, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ են աերոբիկ պայմաններ: Սա է տարբերությունը գլիկոլիզի և TCA ցիկլի միջև:
Ներբեռնեք Glycolysis-ի PDF տարբերակը ընդդեմ TCA ցիկլի
Դուք կարող եք ներբեռնել այս հոդվածի PDF տարբերակը և օգտագործել այն անցանց նպատակներով՝ ըստ մեջբերումների: Խնդրում ենք ներբեռնել PDF տարբերակը այստեղ Գլիկոլիզի և TCA ցիկլի միջև տարբերությունը:
