Der Hauptunterschied zwischen Glykolyse und Krebszyklus ist: Die Glykolyse ist der erste Schritt im Atmungsprozess und findet im Zytoplasma der Zelle statt. Während der Krebszyklus der zweite Atmungsprozess ist, der in den Mitochondrien der Zelle stattfindet. Beides ist der Prozess der Atmung mit dem Ziel, den Energiebedarf des Körpers zu decken.
Glykolyse ist also definiert als die Kette der Reaktionen zur Umwandlung von Glucose (oder Glykogen) in Pyruvatlactat und damit zur Erzeugung von ATP. Andererseits beinhaltet der Kreb-Zyklus oder Zitronensäure-Zyklus die Oxidation von Acetyl-CoA zu CO2 und H2O.
Die Atmung ist der wichtige Prozess des gesamten Lebewesens, bei dem Sauerstoff genutzt und Kohlendioxid aus dem Körper freigesetzt wird. Während dieses Prozesses wird Energie freigesetzt, mit der verschiedene Funktionen des Körpers ausgeführt werden. Abgesehen von den beiden oben genannten Mechanismen gibt es verschiedene andere Atmungsmechanismen wie das Elektronentransportsystem, den Pentosephosphatweg, den anaeroben Abbau von Brenztraubensäure und die terminale Oxidation.
In dem bereitgestellten Inhalt werden wir den allgemeinen Unterschied zwischen zwei wichtigsten Atmungsmechanismen diskutieren, nämlich Glykolyse und Krebszyklus.
Vergleichstabelle
| Vergleichsbasis | Glykolyse | Krebs Zyklus |
|---|---|---|
| Beginnt mit | Abbau von Glukose in Pyruvat. | Pyruvat zu CO2 oxidieren. |
| Auch bekannt als | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas-Weg oder zytolplasmatischer Weg). | TCA-Zyklus (Tricaboxylsäure), Mitochondrienatmung. |
| Rolle von Kohlendioxid | Bei der Glykolyse entsteht kein Kohlendioxid. | Kohlendioxid entsteht im Krebszyklus. |
| Ort des Auftretens | Im Zytoplasma. | Tritt in den Mitochondrien auf (Cytosol in Prokaryoten) |
| Es kann auftreten als | Aerobisch (dh in Gegenwart von Sauerstoff) oder anaerob (dh in Abwesenheit von Sauerstoff). | Es tritt aerob auf (Vorhandensein von Sauerstoff). |
| Abbau des Moleküls | Ein Glucosemolekül wird in zwei Moleküle organischer Substanzen, Pyruvat, abgebaut. | Der Abbau von Pyruvat erfolgt vollständig zu anorganischen Substanzen, die CO2 und H2O sind. |
| Verbrauch von ATP | Es verbraucht 2 ATP-Moleküle für die Phosphorylierung. | Es verbraucht kein ATP. |
| Nettogewinn | Zwei ATP-Moleküle und zwei NADH-Moleküle werden für jedes Glucosemolekül abgebaut. | Sechs Moleküle NADH2, zwei Moleküle FADH2 pro zwei Acetyl-CoA-Enzyme. |
| Anzahl der produzierten ATP | Der Nettogewinn von ATP beträgt 8 (einschließlich NADH). | Der Nettogewinn von ATP beträgt 24. |
| Oxidative Phosphorylierung | Keine Rolle der oxidativen Phosphorylierung. | Es wird angenommen, dass die entscheidende Rolle der oxidativen Phosphorylierung und des Oxalacetats eine katalytische Rolle spielt. |
| Schritt in den Atmungsprozess | Glukose wird in Pyruvat gebrochen, und daher wird Glykolyse als erster Schritt der Atmung bezeichnet. | Der Krebszyklus ist der zweite Schritt der Atmung. |
| Art des Weges | Es ist der gerade oder lineare Weg. | Es ist ein kreisförmiger Weg. |
Definition der Glykolyse
Die Glykolyse ist auch als "Embden-Meyerhof-Parnas-Weg " bekannt. Es ist ein einzigartiger Weg, der sowohl aerob als auch anaerob ohne Beteiligung von molekularem Sauerstoff auftritt. Es ist der Hauptweg für den Glukosestoffwechsel und kommt im Cytosol aller Zellen vor. Das Grundkonzept dieses Prozesses besteht darin, dass das eine Glucosemolekül teilweise zu zwei Mol Pyruvat oxidiert wird, was durch die Anwesenheit von Enzymen verstärkt wird.
Die Glykolyse ist ein Prozess, der in 10 einfachen Schritten abläuft. In diesem Zyklus treten die ersten sieben Schritte der Glykolyse in den als Glykosom bezeichneten zytoplasmatischen Organellen auf. Während die anderen drei Reaktionen wie Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase irreversibel sind.
Der gesamte Zyklus ist in zwei Phasen unterteilt, die ersten fünf Schritte werden als Vorbereitungsphase und der andere als Auszahlungsphase bezeichnet . In den ersten fünf Schritten dieses Weges erfolgt die Phosphorylierung von Glucose zweimal und wird in Fructose-1, 6-biphosphat umgewandelt. Wir können also sagen, dass hier aufgrund der Phosphorylierung Energie verbraucht wird und ATP der Donor der Phosphorylgruppe ist.
Weiterhin wird Fructose-1, 6-biphosphat gespalten, um zwei 2, 3-Kohlenstoffmoleküle zu ergeben. Dihydroxyacetonphosphat, das eines der Produkte ist, wird in Glycerinaldehyde 3-Phophat umgewandelt. Dies ergibt zwei Moleküle Glycerinaldehyd-3-phopsphat, die bis zur fünfstufigen Amortisationsphase weiterverarbeitet werden.
Die Amortisationsphase ist die Energiegewinnphase der Glykolyse und liefert im letzten Schritt ATP und NADH. Zunächst wird Glycerinaldehyd-3-phosphat mit NAD + als Elektronenakzeptor oxidiert (um NADH zu bilden) und ein anorganisches Phosphat wird eingebaut, um ein hochenergetisches Molekül als 1, 3-Biphosphoglycerat zu ergeben. Anschließend wird hochenergetisches Phosphat auf Kohlenstoff 1 an ADP gespendet, um es in ATP umzuwandeln. Diese Produktion von ATP wird als Phosphorylierung auf Substratebene bezeichnet.
Glykolyse-Weg
Somit beträgt die Energieausbeute aus der Glykolyse 2 ATP und 2 NADH aus einem Molekül Glucose.
Schritte bei der Glykolyse :
Schritt 1 : Dieser erste Schritt wird als Phosphorylierung bezeichnet . Es handelt sich um eine irreversible Reaktion, die von einem Enzym namens Hexokinase geleitet wird. Dieses Enzym kommt in allen Zelltypen vor. In diesem Schritt wird Glucose durch ATP phosphoryliert, um ein Zucker-Phosphat-Molekül zu bilden. Die auf dem Phosphat vorhandene negative Ladung verhindert den Durchgang des Zuckerphosphats durch die Plasmamembran und damit die Bindung von Glucose in die Zelle.
Schritt 2 : Dieser Schritt wird als Isomerisierung bezeichnet. Dabei bewegt eine reversible Umlagerung der chemischen Struktur den Carbonylsauerstoff von Kohlenstoff 1 zu Kohlenstoff 2 und bildet aus einem Aldosezucker eine Ketose.
Schritt 3 : Dies ist auch ein Phosphorylierungsschritt . Die neue Hydroxylgruppe an Kohlenstoff 1 wird durch ATP phosphoryliert, um zwei Zuckerphosphate mit drei Kohlenstoffatomen zu bilden. Dieser Schritt wird durch das Enzym Phosphofructokinase reguliert, das den Eintritt von Zuckern in die Glykolyse überprüft.
Schritt 4 : Dies wird als Spaltungsreaktion bezeichnet . Hier werden zwei Drei-Kohlenstoff-Moleküle durch Spaltung des Sechs-Kohlenstoff-Zuckers hergestellt. Nur das Glycerinaldehyd-3-phosphat kann sofort durch Glykolyse ablaufen.
Schritt 5 : Dies ist auch eine Isomerisierungsreaktion, bei der das andere Produkt von Schritt 4, Dihydroxyacetonphosphat, unter Bildung von Glycerinaldehyd-3-phosphat isomerisiert wird.
Schritt 6 : Ab diesem Schritt beginnt die Energieerzeugungsphase. So werden die beiden Glycerinaldehyd-3-phosphat-Moleküle oxidiert. Durch die Reaktion mit der -SH-Gruppe hemmt Iodacetat die Funktion des Enzyms Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase.
Schritt 7 : ATP wird aus der in Schritt 6 erzeugten hochenergetischen Phosphatgruppe gebildet.
Schritt 8 : Die Phosphatesterbindung in 3-Phosphoglycerat mit freier Energie wird von Kohlenstoff 3 unter Bildung von 2-Phosphoglycerat bewegt.
Schritt 9 : Die Enolphosphatbindung wird durch Entfernen von Wasser aus 2-Phosphoglycerat hergestellt. Enolase (Enzym, das diesen Schritt katalysiert) wird durch Fluorid gehemmt.
Schritt 10 : Bildet ATP unter Übertragung von ADP auf die in Schritt 9 erzeugte hochenergetische Phosphatgruppe.
Definition des Krebszyklus
Dieser Zyklus tritt in der Matrix der Mitochondrien (Cytosol in Prokaryoten) auf . Das Nettoergebnis ist die Produktion von CO2, wenn die Acetylgruppe als Acetyl-CoA in den Kreislauf eintritt. Dabei tritt die Oxidation von Brenztraubensäure zu Kohlendioxid und Wasser auf.
Der Krebszyklus wurde 1936 von HA Krebs (einem in Deutschland geborenen Biochemiker) entdeckt . Da der Zyklus mit der Bildung von Zitronensäure beginnt, spricht man von Zitronensäurezyklus. Der Zyklus enthält auch drei Carbonsäuregruppen (COOH), daher auch als Tricarbonsäurezyklus (TCA-Zyklus) bezeichnet.
Der Zitronensäurezyklus (Krebs)
Schritte im Krebszyklus :
Schritt 1 : In diesem Schritt wird Citrat hergestellt, wenn Acetyl CoA seine Acetylgruppe mit zwei Kohlenstoffatomen zu Oxalacetat addiert.
Schritt 2 : Citrat wird durch Entfernen eines Wassermoleküls und Hinzufügen des anderen in sein Isocitrat (ein Isomer von Citrat) umgewandelt.
Schritt 3 : NAD + wird zu NA reduziert, wenn Isocitrat oxidiert wird und ein CO2-Molekül verliert.
Schritt 4 : CO2 geht wieder verloren, die resultierende Verbindung wird oxidiert und NAD + wird zu NADH reduziert. Das verbleibende Molekül wird über eine instabile Bindung an Coenzym A gebunden. Alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase katalysiert die Reaktion.
Schritt 5 : GTP wird durch die Verdrängung von CoA durch eine Phosphatgruppe erzeugt und auf das BIP übertragen.
Schritt 6 : In diesem Schritt werden FADH2 und oxidierendes Succinat gebildet, wenn zwei Wasserstoffatome auf FAD übertragen werden.
Schritt 7 : Das Substrat wird oxidiert und NAD + wird zu NADH reduziert und Oxalacetat wird regeneriert.
Hauptunterschied zwischen Glykolyse und Krebszyklus
- Die Glykolyse ist auch als EMP (Embden-Meyerhof-Parnas-Weg oder zytoplasmatischer Weg) bekannt und beginnt mit dem Abbau von Glukose in Pyruvat. Der Krebszyklus ist auch als TCA-Zyklus (Tricarbonsäure) bekannt. Die Mitochondrienatmung beginnt, Pyruvat zu CO2 zu oxidieren.
- Der Nettogewinn des gesamten Zyklus beträgt zwei ATP-Moleküle und zwei NADH-Moleküle für jedes abgebaute Glucosemolekül, während im Krebszyklus sechs NADH2-Moleküle zwei FADH2-Moleküle für jeweils zwei Acetyl-CoA-Enzyme vorliegen.
- Die Gesamtzahl der produzierten ATP beträgt 8 und im Krebszyklus beträgt die Gesamt-ATP 24.
- Bei der Glykolyse entsteht kein Kohlendioxid, während im Krebszyklus Kohlendioxid entsteht.
- Der Ort des Auftretens der Glykolyse befindet sich im Zytoplasma; Der Krebszyklus findet in den Mitochondrien statt (Cytosol in Prokaryoten).
- Glykolyse kann in Gegenwart von Sauerstoff, dh aerob, oder in Abwesenheit von Sauerstoff, dh anaerob, auftreten ; Der Krebszyklus tritt aerob auf .
- Ein Glucosemolekül wird in zwei Moleküle einer organischen Substanz, Pyruvat bei der Glykolyse, abgebaut, während der Abbau von Pyruvat vollständig in anorganische Substanzen, CO2 und H2O, erfolgt.
- Bei der Glykolyse werden 2 ATP-Moleküle für die Phosphorylierung verbraucht, während beim Kreb-Zyklus kein ATP verbraucht wird .
- Keine Rolle der oxidativen Phosphorylierung bei der Glykolyse; Es gibt eine wichtige Rolle der oxidativen Phosphorylierung, und Oxaloacetat spielt vermutlich eine katalytische Rolle im Krebszyklus.
- Wie bei der Glykolyse wird Glukose in Pyruvat gebrochen, und daher wird die Glykolyse als erster Schritt der Atmung bezeichnet . Der Krebszyklus ist der zweite Atmungsschritt für die Produktion von ATP.
- Die Glykolyse ist ein gerader oder linearer Weg . während der Krebszyklus ein kreisförmiger Weg ist .
Fazit
Beide Wege produzieren Energie für die Zelle, wobei Glykolyse der Abbau eines Glucosemoleküls unter Bildung von zwei Pyruvatmolekülen ist, während der Kreb-Zyklus der Prozess ist, bei dem Acetyl-CoA Citrat durch Addition seiner Kohlenstoffacetylgruppe an Oxalacetat erzeugt. Glykolyse ist wichtig für das Gehirn, dessen Energie von Glukose abhängt.
Der Kreb-Zyklus ist ein wichtiger Stoffwechselweg für die Energieversorgung des Körpers. Etwa 65-70% des ATP werden im Krebszyklus synthetisiert. Der Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus ist der letzte oxidative Weg, der fast den gesamten einzelnen Stoffwechselweg verbindet.
