Nøkkelforskjellen mellom glykolyse-krebs-syklusen og elektrontransportkjeden er nettoutbyttet. Glykolyse produserer to pyruvater, to ATP og to NADH, mens Krebs syklus produserer to karbondioksid, tre NADH, en FADH2, og en ATP. Elektrontransportkjeden, derimot, produserer trettifire ATP og ett vannmolekyl.
Cellulær respirasjon er en serie metabolske reaksjoner som skjer i cellene til organismer for å omdanne kjemisk energi fra oksygen eller næringsstoffer til ATP og frigjøre avfallsstoffer. Det involverer vanligvis næringsstoffer som karbohydrater, fettsyrer og proteiner. Det vanligste oksidasjonsmidlet som gir kjemisk energi er molekylært oksygen. Denne kjemiske energien som er lagret i ATP driver prosesser som krever energi, for eksempel biosyntese, bevegelse eller transport av molekyler over cellemembraner. Cellulær respirasjon er en av måtene en celle frigjør kjemisk energi for å drive cellulære aktiviteter. Disse reaksjonene finner sted i en rekke biokjemiske veier. Glykolyse, Krebs-syklus og elektrontransportkjede, som er redoksreaksjoner, er disse veiene.
Hva er glykolyse?
Glykolyse er en metabolsk vei som omdanner glukose til pyruvat. Denne prosessen foregår i cytoplasmaet. Det er det første trinnet i nedbrytningen av glukose for å trekke ut energi i prosessen med cellulær metabolisme. Glykolyse er også kjent som det første trinnet i cellulær respirasjon. Glykolyse består av en rekke reaksjoner for å utvinne energi, som inkluderer sp altning av sekskarbonmolekylet; glukose til tre-karbon molekyler; pyruvater. Under denne prosessen brukes den frie energien som frigjøres til å produsere høyenergimolekyler som adenosintrifosfat (ATP) og nikotinamid adenindinukleotid (NADH).
Figur 01: Glykolyse
Glykolyseveien består av ti reaksjoner katalysert av ti forskjellige enzymer. Denne metabolske veien krever ikke oksygen, så den regnes som en anaerob vei. Glykolyseveien har to separate faser: forberedende fase, hvor ATP forbrukes, og avbetalingsfase, hvor ATP produseres. Hver fase består av fem trinn. I den forberedende fasen finner de første fem trinnene sted - de bruker energi for å omdanne glukose til tre-karbon sukkerfosfater. Pay off fase involverer de siste fem trinnene hvor det er en netto gevinst av energirike molekyler. Siden glukose fører til to triosesukker i den forberedende fasen, skjer hver reaksjon i utbetalingsfasen to ganger per glukosemolekyl. Derfor er det et utbytte av to NADH-molekyler og fire ATP-molekyler. Nettogevinsten av glykolyse inkluderer to pyruvatmolekyler, to NADH-molekyler og to ATP-molekyler.
Hva er Krebs Cycle?
Krebs-syklus (sitronsyresyklus eller trikarboksylsyresyklus) er en serie kjemiske reaksjoner for å frigjøre lagret energi gjennom oksidasjon av acetyl co-A, to-karbon acetylgruppe som er avledet fra karbohydrater, proteiner og fett. Pyruvat, som produseres under glykolyse, omdannes til acetyl co-A.
Figur 02: Krebs-syklus
Krebs-syklus finner sted i matrisen av mitokondrier til eukaryoter og i cytoplasmaet til prokaryoter. Denne syklusen er en lukket sløyfe som inkluderer åtte trinn. Her reformerer den siste delen av banen firekarbonmolekylet, oksaloacetat, som brukes i det første trinnet. I denne metabolske veien regenereres sitronsyre som konsumeres i en rekke reaksjoner for å fullføre syklusen. Krebs-syklusen bruker først acetyl co-A og vann, og reduserer nikotinamid-adenindinukleotid (NAD+) til NADH. Som et resultat produseres karbondioksid. Krebs-syklusen produserer til slutt to karbondioksidmolekyler, ett GTP eller ATP, tre NADH-molekyler og ett FADH2 De åtte trinnene i denne syklusserien involverer redoks-, dehydrerings-, hydrerings- og dekarboksyleringsreaksjoner. Krebs-syklusen regnes som en aerob bane siden oksygen brukes.
Hva er Electron Transport Chain?
Elektrontransportkjeden (ETC) er en vei som består av serier av proteinkomplekser som overfører elektroner fra elektrondonorer til elektronakseptorer gjennom redoksreaksjoner. Dette får hydrogenioner til å samle seg i matrisen til mitokondrier. ETC finner sted innenfor den indre membranen av mitokondriene. Her dannes det en konsentrasjonsgradient hvor hydrogenioner diffunderer ut av matrisen ved å passere gjennom ATP-syntaseenzymet. Dette fosforylerer ADP som produserer ATP.
Figur 03: Elektrontransportkjede
ETC er det siste trinnet i aerob respirasjon der elektroner sendes fra et kompleks til et annet, og reduserer molekylært oksygen for å produsere vann. Det er fire proteinkomplekser involvert i denne veien. De er merket som kompleks I, kompleks II, kompleks III og kompleks IV. Den unike egenskapen til ETC er tilstedeværelsen av en protonpumpe for å lage en protongradient over mitokondriemembranen. Med andre ord, elektroner sendes fra NADH og FADH2 til molekylært oksygen. Her pumpes protoner fra matrisen til den indre membranen av mitokondrier, og oksygen reduseres til vann. Nettogevinsten til ETC inkluderer trettifire ATP-molekyler og ett vannmolekyl.
Hva er likhetene mellom glykolyse Krebs-syklus og elektrontransportkjede?
- Glykolyse, Krebs-syklus og elektrontransportkjede er tre trinn involvert i cellulær respirasjon.
- Alle tre veier er enzymmediert.
- Disse banene produserer ATP.
- Krebs-syklusen og ETC er aerobe veier.
- Glykolyse og Krebs-syklus produserer NADH.
- Både Krebs-syklusen og ETC finner sted i mitokondriene.
Hva er forskjellen mellom glykolyse Krebs-syklus og elektrontransportkjede?
Glykolyse produserer to pyruvater, to ATP og to NADH, mens Krebs syklus produserer to karbondioksid, tre NADH, en FADH2 og en ATP. Elektrontransportkjeden produserer trettifire ATP og ett vannmolekyl. Dette er nøkkelforskjellen mellom glykolyse Krebs-syklus og elektrontransportkjede. Glykolyse består av ti trinn som involverer ti forskjellige enzymer og er en lineær sekvens, mens Krebs-syklusen består av åtte trinn, og det er en lukket sløyfebane hvor den siste delen av banen reformerer molekylet som brukes i det første trinnet. På den annen side er elektrontransportkjeden en rekke reaksjoner som består av fire proteinkomplekser og er også en lineær sekvens. Dette er en annen forskjell mellom glykolyse krebs-syklus og elektrontransportkjede. Dessuten forbruker glykolyse ATP mens Krebs syklus og elektrontransportkjede ikke forbruker ATP. En annen forskjell mellom glykolyse Krebs-syklus og elektrontransportkjede er at glykolyse er en anaerob vei mens Krebs-syklus og ETC er aerobe veier.
Følgende infografikk viser forskjellene mellom glykolyse krebs-syklus og elektrontransportkjede i tabellform.
Sammendrag – Glykolyse vs Krebs-syklus vs elektrontransportkjede
Cellulær respirasjon er en av måtene en celle frigjør kjemisk energi til drivstoff som trengs for cellulære aktiviteter. Dette inkluderer tre biokjemiske veier: Glykolyse, Krebs-syklus og elektrontransportkjede. Glykolyse er en metabolsk vei som omdanner glukose til pyruvat. Dette er en anaerob vei som finner sted i cytoplasmaet. Glykolyse er også kjent som det første trinnet i cellulær respirasjon. Glykolyseveien består av ti reaksjoner katalysert av ti forskjellige enzymer. Krebs syklus er en serie kjemiske reaksjoner for å frigjøre lagret energi gjennom oksidasjon av acetyl co-A, to-karbon acetylgruppe. Krebs syklus finner sted i matrisen til mitokondrier. Det er en lukket sløyfe som inkluderer åtte trinn. Krebs-syklusen er det andre trinnet i cellulær respirasjon og er en aerob bane. Elektrontransportkjeden er en vei som består av serier av proteinkomplekser som overfører elektroner fra elektrondonorer til elektronakseptorer gjennom redoksreaksjoner. Det er også en aerob bane som finner sted innenfor den indre membranen av mitokondriene. Dermed oppsummerer dette forskjellen mellom glykolyse krebs-syklus og elektrontransportkjede.
