Avainero glykolyysin krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun välillä on nettosaanto. Glykolyysi tuottaa kahta pyruvaattia, kahta ATP:tä ja kahta NADH:ta, kun taas Krebsin sykli tuottaa kahta hiilidioksidia, kolme NADH:ta, yhtä FADH2,ja yhtä ATP:tä. Elektronien kuljetusketju puolestaan tuottaa kolmekymmentäneljä ATP:tä ja yhden vesimolekyylin.
Soluhengitys on sarja aineenvaihduntareaktioita, jotka tapahtuvat organismien soluissa ja muuttavat kemiallista energiaa hapesta tai ravintoaineista ATP:ksi ja vapauttavat jätetuotteita. Se sisältää tyypillisesti ravintoaineita, kuten hiilihydraatteja, rasvahappoja ja proteiineja. Yleisin kemiallista energiaa tuottava hapetin on molekyylihappi. Tämä ATP:hen varastoitunut kemiallinen energia ohjaa prosesseja, jotka vaativat energiaa, kuten biosynteesiä, liikkumista tai molekyylien kuljettamista solukalvojen läpi. Soluhengitys on yksi tavoista, joilla solu vapauttaa kemiallista energiaa solun toiminnan ruokkimiseksi. Nämä reaktiot tapahtuvat sarjassa biokemiallisia reittejä. Glykolyysi, Krebsin sykli ja elektronien kuljetusketju, jotka ovat redox-reaktioita, ovat näitä reittejä.
Mikä on glykolyysi?
Glykolyysi on aineenvaihduntareitti, joka muuttaa glukoosin pyruvaatiksi. Tämä prosessi tapahtuu sytoplasmassa. Se on ensimmäinen vaihe glukoosin hajotuksessa energian poistamiseksi solujen aineenvaihdunnan prosessissa. Glykolyysi tunnetaan myös soluhengityksen ensimmäisenä vaiheena. Glykolyysi koostuu sarjasta reaktioita energian poistamiseksi, joihin sisältyy kuuden hiilen molekyylin halkeaminen; glukoosi kolmen hiilen molekyyleiksi; pyruvaatit. Tämän prosessin aikana vapautuvaa vapaata energiaa käytetään korkeaenergisten molekyylien, kuten adenosiinitrifosfaatin (ATP) ja nikotiiniamidiadeniinidinukleotidin (NADH) tuottamiseen.
Kuva 01: Glykolyysi
Glykolyysireitti koostuu kymmenestä reaktiosta, joita katalysoi kymmenen erilaista entsyymiä. Tämä aineenvaihduntareitti ei vaadi happea, joten sitä pidetään anaerobisena reittinä. Glykolyysireitillä on kaksi erillistä vaihetta: valmisteluvaihe, jossa ATP:tä kulutetaan, ja maksuvaihe, jossa ATP:tä tuotetaan. Jokainen vaihe koostuu viidestä vaiheesta. Valmisteluvaiheessa tapahtuu viisi ensimmäistä vaihetta – ne kuluttavat energiaa glukoosin muuttamiseksi kolmihiilisokerifosfaatiksi. Maksuvaihe sisältää viisi viimeistä vaihetta, joissa energiarikkaiden molekyylien nettohyöty. Koska glukoosi johtaa kahteen trioosisokeriin valmisteluvaiheen aikana, kukin palautusvaiheen reaktio tapahtuu kahdesti per glukoosimolekyyli. Tästä syystä saadaan kaksi NADH-molekyyliä ja neljä ATP-molekyyliä. Glykolyysin nettohyöty sisältää kaksi pyruvaattimolekyyliä, kaksi NADH-molekyyliä ja kaksi ATP-molekyyliä.
Mikä on Krebsin sykli?
Krebsin kierto (sitruunahapposykli tai trikarboksyylihapposykli) on sarja kemiallisia reaktioita, joiden avulla vapautuu varastoitua energiaa asetyyliko-A:n, hiilihydraateista, proteiineista ja rasvoista peräisin olevan kaksihiilisen asetyyliryhmän hapettumisen kautta.. Pyruvaatti, jota syntyy glykolyysin aikana, muuttuu asetyyliko-A:ksi.
Kuva 02: Krebsin sykli
Krebsin kierto tapahtuu eukaryoottien mitokondrioiden matriisissa ja prokaryoottien sytoplasmassa. Tämä sykli on suljetun silmukan polku, joka sisältää kahdeksan vaihetta. Tässä reitin viimeinen osa uudistaa neljän hiilen molekyylin, oksaloasetaatin, jota käytetään ensimmäisessä vaiheessa. Tässä aineenvaihduntareitissä kulutettu sitruunahappo regeneroituu reaktiosarjassa syklin loppuunsaattamiseksi. Krebsin sykli kuluttaa aluksi asetyyliko-A:ta ja vettä, jolloin nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi (NAD+) vähenee NADH:ksi. Tämän seurauksena syntyy hiilidioksidia. Krebsin sykli tuottaa lopulta kaksi hiilidioksidimolekyyliä, yhden GTP:n tai ATP:n, kolme NADH-molekyyliä ja yhden FADH2 Tämän syklisarjan kahdeksan vaihetta sisältävät redox-, dehydraatio-, hydraatio- ja dekarboksylaatioreaktiot. Krebsin sykliä pidetään aerobisena reittinä, koska happea käytetään.
Mikä on Electron Transport Chain?
Elektroninkuljetusketju (ETC) on reitti, joka koostuu sarjasta proteiinikomplekseja, jotka siirtävät elektroneja elektronien luovuttajilta elektronien vastaanottajiin redox-reaktioiden kautta. Tämä saa vetyioneja kerääntymään mitokondrioiden matriisiin. ETC tapahtuu mitokondrioiden sisäkalvossa. Tässä muodostuu pitoisuusgradientti, jossa vetyionit diffundoituvat ulos matriisista kulkemalla ATP-syntaasientsyymin läpi. Tämä fosforyloi ADP:tä, joka tuottaa ATP:tä.
Kuva 03: Elektronien kuljetusketju
ETC on aerobisen hengityksen viimeinen vaihe, jossa elektroneja siirretään yhdestä kompleksista toiseen, jolloin molekyylin happea saadaan tuottamaan vettä. Tähän reittiin liittyy neljä proteiinikompleksia. Ne on merkitty kompleksiksi I, kompleksiksi II, kompleksiksi III ja kompleksiksi IV. ETC:n ainutlaatuinen ominaisuus on protonipumpun läsnäolo, joka luo protonigradientin mitokondriokalvon poikki. Toisin sanoen elektronit kuljetetaan NADH:sta ja FADH2 molekyylihapelle. Täällä protonit pumpataan matriisista mitokondrioiden sisäkalvolle ja happi pelkistetään muodostaen vettä. ETC:n nettovoitto sisältää 34 ATP-molekyyliä ja yhden vesimolekyylin.
Mitä yhtäläisyyksiä on glykolyysi Krebs -syklin ja elektronien kuljetusketjun välillä?
- Glykolyysi, Krebsin sykli ja elektroninkuljetusketju ovat kolme vaihetta, jotka liittyvät soluhengitykseen.
- Kaikki kolme reittiä ovat entsyymivälitteisiä.
- Nämä reitit tuottavat ATP:tä.
- Krebsin sykli ja ETC ovat aerobisia reittejä.
- Glykolyysi ja Krebsin sykli tuottavat NADH:ta.
- Sekä Krebsin kierto että ETC tapahtuvat mitokondrioissa.
Mitä eroa on glykolyysi Krebs -syklillä ja elektronien kuljetusketjulla?
Glykolyysi tuottaa kahta pyruvaattia, kahta ATP:tä ja kahta NADH:ta, kun taas Krebsin sykli tuottaa kahta hiilidioksidia, kolmea NADH:ta, yhtä FADH2:ta ja yhtä ATP:tä. Elektronien kuljetusketju tuottaa 34 ATP:tä ja yhden vesimolekyylin. Tämä on avainero glykolyysin Krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun välillä. Glykolyysi koostuu kymmenestä vaiheesta, joissa on mukana kymmenen erilaista entsyymiä ja on lineaarinen sekvenssi, kun taas Krebsin sykli koostuu kahdeksasta vaiheesta, ja se on suljetun silmukan reitti, jossa reitin viimeinen osa uudistaa ensimmäisessä vaiheessa käytettävän molekyylin. Toisa alta elektroninkuljetusketju on sarja reaktioita, jotka koostuvat neljästä proteiinikompleksista ja on myös lineaarinen sekvenssi. Tämä on toinen ero glykolyysin krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun välillä. Lisäksi glykolyysi kuluttaa ATP:tä, kun taas Krebsin sykli ja elektroninkuljetusketju eivät kuluta ATP:tä. Toinen ero glykolyysin krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun välillä on se, että glykolyysi on anaerobinen reitti, kun taas Krebsin sykli ja ETC ovat aerobisia reittejä.
Seuraava infografiikka luettelee glykolyysin krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun väliset erot taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Glykolyysi vs Krebsin sykli vs. elektronien kuljetusketju
Soluhengitys on yksi tavoista, joilla solu vapauttaa kemiallista energiaa solutoimintojen polttoaineeksi. Tämä sisältää kolme biokemiallista reittiä: glykolyysi, Krebsin sykli ja elektronien kuljetusketju. Glykolyysi on aineenvaihduntareitti, joka muuttaa glukoosin pyruvaaiksi. Tämä on anaerobinen reitti, joka tapahtuu sytoplasmassa. Glykolyysi tunnetaan myös soluhengityksen ensimmäisenä vaiheena. Glykolyysireitti koostuu kymmenestä reaktiosta, joita katalysoi kymmenen erilaista entsyymiä. Krebsin sykli on sarja kemiallisia reaktioita, joiden avulla vapautuu varastoitua energiaa asetyyliko-A, kaksihiilisen asetyyliryhmän hapettumisen kautta. Krebsin kierto tapahtuu mitokondrioiden matriisissa. Se on suljetun silmukan polku, joka sisältää kahdeksan vaihetta. Krebsin sykli on soluhengityksen toinen vaihe ja se on aerobinen reitti. Elektronien kuljetusketju on reitti, joka koostuu sarjasta proteiinikomplekseja, jotka siirtävät elektroneja elektronin luovuttajilta elektronien vastaanottajiin redox-reaktioiden kautta. Se on myös aerobinen reitti, joka tapahtuu mitokondrioiden sisäkalvossa. Siten tämä tiivistää eron glykolyysin krebs-syklin ja elektroninkuljetusketjun välillä.
