La differenza principale tra glicolisi e ciclo di Krebs è: la glicolisi è il primo passo coinvolto nel processo di respirazione e si verifica nel citoplasma della cellula. Mentre il ciclo di Krebs è il secondo processo di respirazione che si verifica nei mitocondri della cellula. Entrambi sono il processo coinvolto nella respirazione con l'obiettivo di soddisfare il fabbisogno energetico del corpo.
Quindi la glicolisi è definita come la catena delle reazioni, per la conversione del glucosio (o glicogeno) in lattato di piruvato e quindi la produzione di ATP. D'altra parte, il ciclo di Kreb o il ciclo dell'acido citrico comporta l'ossidazione dell'acetil CoA in CO2 e H2O.
La respirazione è l'importante processo di tutto l'essere vivente, in cui viene utilizzato ossigeno e l'anidride carbonica viene rilasciata dal corpo. Durante questo processo, viene rilasciata energia, che viene utilizzata per svolgere varie funzioni del corpo. Oltre a questi due meccanismi, esistono altri meccanismi di respirazione come il sistema di trasporto degli elettroni, la via del pentoso fosfato, la scomposizione anaerobica dell'acido piruvico e l'ossidazione terminale.
Nel contenuto fornito discuteremo della differenza generale tra i due più importanti meccanismi di respirazione che sono la glicolisi e il ciclo di Krebs.
Tabella di confronto
| Base per il confronto | La glicolisi | ciclo di Krebs |
|---|---|---|
| Inizia con | Scomposizione del glucosio in piruvato. | Ossidare il piruvato in CO2. |
| Conosciuto anche come | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway o citolplasmic pathway). | Ciclo TCA (acido tricaboxylic), respirazione mitocondriale. |
| Ruolo dell'anidride carbonica | Nessun anidride carbonica si sviluppa nella glicolisi. | L'anidride carbonica si è evoluta nel ciclo di Krebs. |
| Sito di occorrenza | All'interno del citoplasma. | Si verifica all'interno dei mitocondri (citosol nei procarioti) |
| Può accadere come | Aerobicamente (cioè in presenza di ossigeno) o anaerobicamente (cioè in assenza di ossigeno). | Si verifica aerobicamente (presenza di ossigeno). |
| Degrado della molecola | Una molecola di glucosio viene degradata in due molecole di sostanze organiche, il piruvato. | La degradazione del piruvato è completamente in sostanze inorganiche che sono CO2 e H2O. |
| Consumo di ATP | Consuma 2 molecole di ATP, per la fosforilazione. | Non consuma ATP. |
| Guadagno netto | Due molecole di ATP e due molecole di NADH, per ogni molecola di glucosio viene scomposta. | Sei molecole di NADH2, 2 molecole di FADH2 per ogni due enzimi acetilici di CoA. |
| Numero di ATP prodotto | Il guadagno netto di ATP è 8 (incluso NADH). | Il guadagno netto di ATP è 24. |
| Fosforilazione ossidativa | Nessun ruolo di fosforilazione ossidativa. | Il ruolo vitale della fosforilazione ossidativa e l'oxaloacetato svolgono un ruolo catalitico. |
| Entra nel processo di respirazione | Il glucosio viene scomposto in piruvato e quindi la glicolisi viene definita come il primo passo della respirazione. | Il ciclo di Krebs è il secondo passo della respirazione. |
| Tipo di percorso | È la via diritta o lineare. | È un percorso circolare. |
Definizione di glicolisi
La glicolisi è anche conosciuta come "Embden-Meyerhof-Parnas Pathway ". È un percorso unico che si verifica aerobicamente e anaerobicamente, senza il coinvolgimento dell'ossigeno molecolare. È la via principale per il metabolismo del glucosio e si verifica nel citosol di tutte le cellule. Il concetto di base di questo processo è che l'unica molecola di glucosio viene parzialmente ossidata in due moli di piruvato, potenziata dalla presenza di enzimi.
La glicolisi è un processo che si svolge in 10 semplici passaggi. In questo ciclo, nelle prime sette fasi si verificano reazioni di glicolisi negli organelli citoplasmatici chiamati glicosomi . Mentre le altre tre reazioni come hexokinase, phosphofructokinase e pyruvate chinase sono irreversibili.
L'intero ciclo è diviso in due fasi, le prime cinque fasi sono note come fase preparatoria e l'altra è nota come fase di payoff . Nei primi cinque passaggi di questo percorso, la fosforilazione del glucosio si verifica due volte e viene convertita in fruttosio 1, 6-bifosfato, quindi possiamo dire che qui l'energia viene consumata a causa della fosforilazione e l'ATP è il donatore del gruppo fosforilico.
Inoltre ora il fruttosio 1, 6-bifosfato si divide per produrre due molecole di 2, 3 carbonio. Il diidrossiacetone fosfato, che è uno dei prodotti, viene convertito in 3-fosfato di gliceraldeidi. Ciò fornisce due molecole di gliceraldeide 3-fosfato, che vengono ulteriormente trasformate in una fase di payoff in cinque fasi.
La fase di pay-off è la fase di guadagno energetico della glicolisi e produce ATP e NADH nell'ultima fase. Innanzitutto, il 3-fosfato di gliceraldeide viene ossidato con NAD + come accettore di elettroni (per formare NADH) e viene incorporato un fosfato inorganico per dare una molecola di alta energia come 1, 3-fosfoglicerato. Successivamente, il fosfato ad alta energia su carbonio uno viene donato all'ADP per la conversione in ATP. Questa produzione di ATP è chiamata fosforilazione a livello di substrato.
Via della glicolisi
Quindi la resa energetica dalla glicolisi è 2 ATP e 2 NADH, da una molecola di glucosio.
Passaggi coinvolti nella glicolisi :
Passaggio 1 : Questo primo passaggio è chiamato fosforilazione, è una reazione irreversibile guidata da un enzima chiamato esocinasi. Questo enzima si trova in tutti i tipi di cellule. In questo passaggio, il glucosio viene fosforilato dall'ATP per formare una molecola di zucchero-fosfato. La carica negativa presente sul fosfato impedisce il passaggio del fosfato di zucchero attraverso la membrana plasmatica e coinvolge quindi il glucosio all'interno della cellula.
Passaggio 2 : Questo passaggio si chiama Isomerizzazione, in questo un riarrangiamento reversibile della struttura chimica sposta l'ossigeno carbonilico dal carbonio 1 al carbonio 2, formando un chetosio da uno zucchero aldose.
Fase 3 : questa è anche una fase di fosforilazione, il nuovo gruppo ossidrilico sul carbonio 1 è fosforilato da ATP, per la formazione di due fosfati di zucchero a tre atomi di carbonio. Questo passaggio è regolato dall'enzima fosfofructochinasi, che controlla l'ingresso degli zuccheri nella glicolisi.
Passaggio 4 : questo è chiamato come reazione di scissione . Qui vengono prodotte due molecole a tre atomi di carbonio scindendo i sei zuccheri al carbonio. Solo il gliceraldeide 3-fosfato può procedere immediatamente attraverso la glicolisi.
Passaggio 5 : Questa è anche una reazione di isomerizzazione, in cui l'altro prodotto del passaggio 4, il diidrossiacetone fosfato viene isomerizzato per formare gliceraldeide 3-fosfato.
Passaggio 6 : da questo passaggio inizierà la fase di generazione di energia. Quindi le due molecole di gliceraldeide 3-fosfato sono ossidate. Reagendo con il gruppo -SH, l'Iodoacetate inibisce la funzione dell'enzima gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi.
Passaggio 7 : viene formato l'ATP, dal gruppo fosfato ad alta energia che è stato generato nel passaggio 6.
Passaggio 8 : il legame estere fosfato in 3-fosfoglicerato, con energia libera, viene spostato dal carbonio 3 per formare 2-fosfoglicerato.
Passaggio 9 : il legame Enol fosfato viene creato con la rimozione di acqua dal 2-fosfoglicerato. Enolase (enzima che catalizza questo passaggio) è inibito dal fluoruro.
Passaggio 10 : Forma ATP, con il trasferimento di ADP al gruppo fosfato ad alta energia, generato nel passaggio 9.
Definizione di Ciclo di Krebs
Questo ciclo si verifica nella matrice dei mitocondri (citosol nei procarioti) . Il risultato netto è la produzione di CO2 quando il gruppo acetilico entra nel ciclo come acetil CoA. In questo, si verifica l'ossidazione dell'acido piruvico in anidride carbonica e acqua.
Il ciclo di Krebs fu scoperto da HA Krebs (un biochimico di origine tedesca ) nell'anno 1936 . Quando il ciclo inizia con la formazione di acido citrico, si chiama ciclo dell'acido citrico. Il ciclo contiene anche tre gruppi carbossilici (COOH), quindi chiamato anche ciclo dell'acido tricarbossilico (ciclo TCA).
Il ciclo dell'acido citrico (Krebs)
Passaggi coinvolti nel ciclo di Krebs :
Fase 1 : Il citrato viene prodotto in questa fase quando l'Acetyl CoA aggiunge il suo gruppo acetilico a due atomi di carbonio all'oxaloacetato.
Fase 2 : il citrato viene convertito nel suo isocitrato (un isomero di citrato), rimuovendo una molecola d'acqua e aggiungendone un'altra.
Fase 3 : NAD + viene ridotto a NA quando l'isocitrato viene ossidato e perde una molecola di CO2.
Passaggio 4 : la CO2 viene nuovamente persa, il composto risultante viene ossidato e NAD + viene ridotto a NADH. La molecola rimanente viene attaccata al coenzima A attraverso un legame instabile. L'alfa-chetoglutarato deidrogenasi catalizza la reazione.
Passaggio 5 : GTP è generato dallo spostamento di CoA da parte di un gruppo fosfato e trasferito al PIL.
Fase 6 : In questa fase si formano FADH2 e succinato ossidante, quando due idrogeni vengono trasferiti in FAD.
Passaggio 7 : il substrato viene ossidato e il NAD + viene ridotto a NADH e l'ossalacetato viene rigenerato.
Differenza chiave tra glicolisi e ciclo di Krebs
- La glicolisi è anche conosciuta come EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway o via citoplasmatica) inizia con la scomposizione del glucosio in piruvato; Il ciclo di Krebs è anche noto come ciclo TCA (acido tricarbossilico). La respirazione mitocondriale inizia a ossidare il piruvato in CO2.
- Il guadagno netto dell'intero ciclo è di due molecole di ATP e di due molecole di NADH, per ogni molecola di glucosio che viene scomposta, mentre in Krebs ciclo sei molecole di NADH2, 2 molecole di FADH2 per ogni due enzimi acetil-CoA.
- Il numero totale di ATP prodotto è 8 e nel ciclo di Krebs, l'ATP totale è 24.
- L'anidride carbonica non si sviluppa nella glicolisi mentre nel ciclo di Krebs si sviluppa l'anidride carbonica.
- Il sito di occorrenza della glicolisi è all'interno del citoplasma; Il ciclo di Krebs si verifica all'interno dei mitocondri (citosol nei procarioti).
- La glicolisi può verificarsi in presenza di ossigeno, ovvero aerobica o in assenza di ossigeno, cioè anaerobica ; Il ciclo di Krebs avviene in modo aerobico .
- Una molecola di glucosio viene degradata in due molecole di una sostanza organica, il piruvato nella glicolisi, mentre la degradazione del piruvato è completamente in sostanze inorganiche che sono CO2 e H2O.
- Nella glicolisi 2 le molecole di ATP vengono consumate per la fosforilazione mentre il ciclo di Kreb non consuma ATP .
- Nessun ruolo di fosforilazione ossidativa nella glicolisi; c'è un ruolo importante nella fosforilazione ossidativa e l' oxaloacetato è considerato un ruolo catalizzatore nel ciclo di Krebs.
- Come nella glicolisi, il glucosio viene scomposto in piruvato, e quindi la glicolisi viene definita come il primo passo della respirazione ; Il ciclo di Krebs è il secondo passo della respirazione per la produzione di ATP.
- La glicolisi è un percorso lineare o lineare ; mentre il ciclo di Krebs è un percorso circolare .
Conclusione
Entrambi i percorsi producono energia per la cellula, dove la glicolisi è la scomposizione di una molecola di glucosio per produrre due molecole di piruvato, mentre il ciclo di Kreb è il processo in cui l'acetil CoA, produce citrato aggiungendo il suo gruppo acetil-carbonio all'ossaloacetato. La glicolisi è essenziale per il cervello che dipende dal glucosio per l'energia.
Il ciclo di Kreb è un importante percorso metabolico nel fornire energia al corpo, circa il 65-70% dell'ATP è sintetizzato nel ciclo di Krebs. Il ciclo dell'acido citrico o il ciclo di Krebs è la via ossidativa finale che collega quasi tutta la via metabolica individuale.
