Het belangrijkste verschil tussen glycolyse en Krebs-cyclus is: Glycolyse is de eerste stap die betrokken is bij het ademhalingsproces en vindt plaats in het cytoplasma van de cel. Terwijl de Krebs- cyclus het tweede ademhalingsproces is dat plaatsvindt in de mitochondriën van de cel. Beide zijn het proces van ademhaling met als doel te voldoen aan de energiebehoefte van het lichaam.
Glycolyse wordt dus gedefinieerd als de ketting van de reacties, voor de omzetting van glucose (of glycogeen) in pyruvaatlactaat en daarmee ATP. Aan de andere kant omvat de Kreb-cyclus of citroenzuurcyclus de oxidatie van acetyl CoA tot CO2 en H2O.
Ademhaling is het belangrijke proces van het hele levende wezen, waarbij zuurstof wordt gebruikt en kooldioxide wordt vrijgegeven uit het lichaam. Tijdens dit proces komt energie vrij, die wordt gebruikt om verschillende functies van het lichaam uit te voeren. Afgezien van de twee bovengenoemde mechanismen, zijn er verschillende andere ademhalingsmechanismen zoals het elektronentransportsysteem, pentosefosfaatroute, anaërobe afbraak van pyrodruivenzuur en terminale oxidatie.
In de verstrekte inhoud bespreken we het algemene verschil tussen twee belangrijkste ademhalingsmechanismen, namelijk glycolyse en Krebs-cyclus.
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | Glycolyse | citroenzuurcyclus |
|---|---|---|
| Begint met | Breek glucose af in pyruvaat. | Oxideer pyruvaat in CO2. |
| Ook gekend als | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway of Cytolplasmic pathway). | TCA-cyclus (tricaboxylzuur), mitochondriale ademhaling. |
| Rol van kooldioxide | Bij glycolyse wordt geen kooldioxide ontwikkeld. | Kooldioxide wordt ontwikkeld in de Krebs-cyclus. |
| Plaats van optreden | Binnen het cytoplasma. | Komt voor in de mitochondriën (cytosol in prokaryoten) |
| Het kan voorkomen als | Aerobisch (dwz in aanwezigheid van zuurstof) of anaëroob (dwz in afwezigheid van zuurstof). | Het komt aëroob voor (aanwezigheid van zuurstof). |
| Afbraak van molecuul | Een glucosemolecuul wordt afgebroken tot twee moleculen van organische stoffen, pyruvaat. | De afbraak van pyruvaat gaat volledig over in anorganische stoffen die CO2 en H2O zijn. |
| Verbruik van ATP | Het verbruikt 2 ATP-moleculen, voor de fosforylering. | Het verbruikt geen ATP. |
| Netto winst | Twee moleculen ATP en twee moleculen NADH, voor elk glucosemolecuul wordt afgebroken. | Zes moleculen NADH2, 2 moleculen FADH2 voor elke twee acetyl CoA-enzymen. |
| Aantal geproduceerde ATP | De nettowinst van ATP is 8 (inclusief NADH). | De nettowinst van ATP is 24. |
| Oxidatieve fosforylering | Geen rol van oxidatieve fosforylering. | Vitale rol van oxidatieve fosforylering en oxaloacetaat wordt geacht een katalytische rol te spelen. |
| Stap in het ademhalingsproces | Glucose wordt afgebroken tot pyruvaat en daarom wordt glycolyse genoemd als de eerste stap van de ademhaling. | De Krebs-cyclus is de tweede stap van de ademhaling. |
| Soort traject | Het is het rechte of lineaire pad. | Het is een rond pad. |
Definitie van glycolyse
Glycolysis is ook bekend als 'Embden-Meyerhof-Parnas Pathway '. Het is een unieke route die zowel aëroob als anaëroob plaatsvindt, zonder tussenkomst van moleculaire zuurstof. Het is de belangrijkste route voor het glucosemetabolisme en komt voor in het cytosol van alle cellen. Het basisconcept van dit proces is dat het ene molecuul glucose gedeeltelijk wordt geoxideerd tot twee mol pyruvaat, versterkt door de aanwezigheid van enzymen.
Glycolyse is een proces dat in 10 eenvoudige stappen plaatsvindt. In deze cyclus treden de eerste zeven stappen van glycolyse op in de cytoplasmatische organellen die glycosoom worden genoemd . Terwijl de andere drie reacties zoals hexokinase, fosfofructokinase en pyruvaatkinase de onomkeerbare zijn.
De hele cyclus is verdeeld in twee fasen, de eerste vijf stappen staan bekend als voorbereidende fase en de andere staat bekend als uitbetalingsfase . In de eerste vijf stappen van deze route vindt fosforylering van glucose tweemaal plaats en wordt het omgezet in fructose 1, 6-bifosfaat, dus we kunnen zeggen dat hier energie wordt verbruikt door fosforylering en ATP is de fosforylgroepdonor.
Verder krijgt fructose 1, 6-bifosfaat splitsingen waardoor twee 2, 3-koolstofmoleculen worden verkregen. Dihydroxyacetonfosfaat, dat een van de producten is, wordt omgezet in glyceraldehyden 3-fofaat. Dit levert twee moleculen glyceraldehyde 3-phopsphate op, die verder worden verwerkt tot de uitbetalingsfase in vijf stappen.
De uitbetalingsfase is de energiewinstfase van glycolyse en levert ATP en NADH op in de laatste stap. Ten eerste wordt glyceraldehyde 3-fosfaat geoxideerd met NAD + als elektronenacceptor (om NADH te vormen) en wordt een anorganisch fosfaat opgenomen om een hoogenergetisch molecuul als 1, 3-bifosfoglyceraat te geven. Vervolgens wordt hoogenergetisch fosfaat op koolstof één gedoneerd aan ADP om te worden omgezet in ATP. Deze productie van ATP wordt fosforylering op substraatniveau genoemd.
Glycolyseroute
De energieopbrengst van de glycolyse is dus 2 ATP en 2 NADH, afkomstig van één glucosemolecuul.
Stappen betrokken bij glycolyse :
Stap 1 : Deze eerste stap wordt fosforylering genoemd, het is een onomkeerbare reactie die wordt geleid door een enzym dat hexokinase wordt genoemd. Dit enzym komt voor in alle soorten cellen. In deze stap wordt glucose gefosforyleerd door ATP om een suiker-fosfaatmolecuul te vormen. De negatieve lading op het fosfaat verhindert de doorgang van het suikerfosfaat door het plasmamembraan en grijpt dus glucose in de cel aan.
Stap 2 : Deze stap wordt isomerisatie genoemd, waarbij een omkeerbare herschikking van de chemische structuur de carbonylzuurstof van koolstof 1 naar koolstof 2 verplaatst en een ketose vormt van een aldosesuiker.
Stap 3 : Dit is ook een fosforyleringsstap, de nieuwe hydroxylgroep op koolstof 1 wordt gefosforyleerd door ATP, voor de vorming van twee drie-koolstofsuikerfosfaten. Deze stap wordt gereguleerd door het enzym fosfofructokinase, dat de opname van suikers in de glycolyse controleert.
Stap 4 : Dit wordt genoemd als splitsingsreactie . Hier worden twee moleculen met drie koolstofatomen geproduceerd door de zes koolstofsuiker te splitsen. Alleen het glyceraldehyde 3-fosfaat kan onmiddellijk door glycolyse gaan.
Stap 5 : Dit is ook een isomerisatiereactie, waarbij het andere product van stap 4, dihydroxyacetonfosfaat wordt geïsomeriseerd om glyceraldehyde 3-fosfaat te vormen.
Stap 6 : Vanaf deze stap begint de fase van energieopwekking. De twee moleculen glyceraldehyde 3-fosfaat worden dus geoxideerd. Door te reageren met de -SH-groep remt joodacetaat de functie van enzym glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase.
Stap 7 : ATP wordt gevormd uit de hoogenergetische fosfaatgroep die in stap 6 is gegenereerd.
Stap 8 : De fosfaatesterbinding in 3-fosfoglyceraat, met vrije energie, wordt verplaatst van koolstof 3 om 2-fosfoglyceraat te vormen.
Stap 9 : Enolfosfaatbinding wordt gecreëerd door het verwijderen van water uit 2-fosfoglyceraat. Enolase (enzym dat deze stap katalyseert) wordt geremd door fluoride.
Stap 10 : Vormt ATP, met de overdracht van ADP naar de hoogenergetische fosfaatgroep, gegenereerd in stap 9.
Definitie van Krebs-cyclus
Deze cyclus vindt plaats in de matrix van mitochondriën (cytosol in prokaryoten) . Het netto resultaat is de productie van CO2 wanneer de acetylgroep de cyclus binnengaat als Acetyl CoA. Hierbij vindt de oxidatie van pyrodruivenzuur tot kooldioxide en water plaats.
De Krebs-cyclus werd ontdekt door HA Krebs (een in Duitsland geboren biochemicus) in het jaar 1936 . Aangezien de cyclus begint met de vorming van citroenzuur, wordt deze cyclus van citroenzuur genoemd. De cyclus bevat ook drie carboxylgroepen (COOH), daarom ook wel tricarbonzuurcyclus (TCA-cyclus) genoemd.
De cyclus van citroenzuur (Krebs)
Stappen die betrokken zijn bij de Krebs-cyclus :
Stap 1 : Citraat wordt in deze stap geproduceerd wanneer Acetyl CoA zijn tweekoolstof-acetylgroep aan oxaloacetaat toevoegt.
Stap 2 : Citraat wordt omgezet in zijn isocitraat (an, een isomeer van citraat) door het verwijderen van het ene watermolecuul en het toevoegen van het andere.
Stap 3 : NAD + wordt gereduceerd tot NA wanneer isocitraat wordt geoxideerd en een CO2-molecuul verliest.
Stap 4 : CO2 gaat weer verloren, de resulterende verbinding wordt geoxideerd en NAD + wordt gereduceerd tot NADH. Het resterende molecuul wordt door een onstabiele binding aan co-enzym A gehecht. Alpha-ketoglutaraat dehydrogenase katalyseert de reactie.
Stap 5 : GTP wordt gegenereerd door de verplaatsing van CoA door een fosfaatgroep en overgebracht naar het BBP.
Stap 6 : In deze stap worden FADH2 en oxiderend succinaat gevormd wanneer twee waterstofatomen worden overgebracht naar FAD.
Stap 7 : Het substraat wordt geoxideerd en NAD + wordt gereduceerd tot NADH en oxaloacetaat wordt geregenereerd.
Belangrijkste verschil tussen glycolyse en Krebs-cyclus
- Glycolyse is ook bekend als EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway of Cytoplasmic pathway) begint met de afbraak van glucose in pyruvaat; De Krebs-cyclus is ook bekend als de TCA-cyclus (tricarbonzuur). Mitochondriale ademhaling begint pyruvaat te oxideren tot CO2.
- Netto winst van de hele cyclus is twee ATP-moleculen en twee NADH-moleculen, voor elk molecuul glucose dat wordt afgebroken, terwijl Krebs zes moleculen NADH2, 2 moleculen FADH2 voor elke twee acetyl-CoA-enzymen cycleert.
- Het totale aantal geproduceerde ATP is 8 en in de Krebs-cyclus is het totale ATP 24.
- Bij glycolyse wordt geen kooldioxide ontwikkeld, terwijl in de Krebs-cyclus kooldioxide wordt ontwikkeld.
- De plaats van glycolyse bevindt zich in het cytoplasma; De Krebs-cyclus vindt plaats in de mitochondriën (cytosol in prokaryoten).
- Glycolyse kan optreden in aanwezigheid van zuurstof, dwz aëroob of in afwezigheid van zuurstof, dwz anaëroob ; Krebs-cyclus vindt aëroob plaats .
- Een glucosemolecuul wordt afgebroken tot twee moleculen van een organische stof, pyruvaat bij glycolyse, terwijl de afbraak van pyruvaat volledig plaatsvindt tot anorganische stoffen die CO2 en H2O zijn.
- Bij glycolyse worden 2 ATP-moleculen verbruikt voor de fosforylering, terwijl er in de Kreb-cyclus geen ATP-consumptie is .
- Geen rol van oxidatieve fosforylering bij glycolyse; er is een belangrijke rol van oxidatieve fosforylering en oxaloacetaat wordt geacht een katalytische rol te spelen in de Krebs-cyclus.
- Net als bij glycolyse wordt glucose afgebroken tot pyruvaat en daarom wordt glycolyse genoemd als de eerste stap van de ademhaling ; De Krebs-cyclus is de tweede stap van de ademhaling voor de productie van ATP.
- Glycolyse is een rechte of lineaire route ; terwijl de Krebs-fiets een cirkelvormig pad is .
Conclusie
Beide routes produceren energie voor de cel, waar glycolyse de afbraak is van een glucosemolecuul om twee pyruvaatmoleculen te produceren, terwijl de Kreb-cyclus het proces is waarbij acetyl CoA citraat produceert door de koolstofacetylgroep toe te voegen aan oxaloacetaat. Glycolyse is essentieel voor de hersenen die voor energie afhankelijk zijn van glucose.
De Kreb-cyclus is een belangrijke metabole route bij het leveren van energie aan het lichaam, ongeveer 65-70% van de ATP wordt gesynthetiseerd in de Krebs-cyclus. Citroenzuurcyclus of Krebs-cyclus is de laatste oxidatieve route die bijna alle individuele metabole routes verbindt.
