Sự khác biệt chính giữa chu trình glycolysis và Krebs là: Glycolysis là bước đầu tiên liên quan đến quá trình hô hấp và xảy ra trong tế bào chất của tế bào. Trong khi Krebs Chu kỳ là quá trình hô hấp thứ hai xảy ra trong ty thể của tế bào. Cả hai đều là quá trình liên quan đến hô hấp với mục đích đáp ứng nhu cầu năng lượng của cơ thể.
Vì vậy, Glycolysis được định nghĩa là chuỗi các phản ứng, để chuyển đổi glucose (hoặc glycogen) thành pyruvate lactate và do đó tạo ra ATP. Mặt khác, chu trình Kreb hoặc chu trình axit citric liên quan đến quá trình oxy hóa acetyl CoA thành CO2 và H2O.
Hô hấp là quá trình quan trọng của tất cả các sinh vật sống, nơi oxy được sử dụng và carbon dioxide được giải phóng khỏi cơ thể. Trong quá trình này, năng lượng được giải phóng, được sử dụng để thực hiện các chức năng khác nhau của cơ thể. Ngoài hai cơ chế trên, còn có nhiều cơ chế hô hấp khác như hệ thống vận chuyển Electron, con đường pentose phosphate, phân hủy kỵ khí của axit pyruvic và quá trình oxy hóa cuối cùng.
Trong nội dung được cung cấp, chúng tôi sẽ thảo luận về sự khác biệt chung giữa hai cơ chế hô hấp quan trọng nhất là chu trình glycolysis và Krebs.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Glycolysis | chu trình Krebs |
|---|---|---|
| Bắt đầu với | Phân hủy glucose thành pyruvate. | Oxy hóa Pyruvate thành CO2. |
| Cũng được biết đến như là | EMP (Con đường Embden-Meyerhof-Parnas hoặc con đường Cytolplasmic). | Chu trình TCA (tricaboxylic acid), hô hấp ty thể. |
| Vai trò của Carbon dioxide | Không có carbon dioxide được tiến hóa trong glycolysis. | Carbon dioxide được phát triển trong chu trình Krebs. |
| Địa điểm xảy ra | Bên trong tế bào chất. | Xảy ra bên trong ty thể (cytosol ở prokaryote) |
| Nó có thể xảy ra như | Thể dục nhịp điệu (tức là có mặt oxy) hoặc yếm khí (tức là không có oxy). | Nó xảy ra trên không (sự hiện diện của oxy). |
| Phân hủy phân tử | Một phân tử glucose bị phân giải thành hai phân tử chất hữu cơ, pyruvate. | Sự phân hủy pyruvate hoàn toàn thành các chất vô cơ là CO2 và H2O. |
| Tiêu thụ ATP | Nó tiêu thụ 2 phân tử ATP, cho quá trình phosphoryl hóa. | Nó không tiêu thụ ATP. |
| Lợi nhuận thuần | Hai phân tử ATP và hai phân tử NADH, cho mỗi phân tử glucose bị phá vỡ. | Sáu phân tử NADH2, 2 phân tử FADH2 cho mỗi hai enzyme acetyl CoA. |
| Số lượng ATP được sản xuất | Mức tăng ròng của ATP là 8 (bao gồm NADH). | Mức tăng ròng của ATP là 24. |
| Oxy hóa phosphoryl | Không có vai trò của phosphoryl hóa oxy hóa. | Vai trò quan trọng của quá trình phosphoryl oxy hóa và oxaloacetate được coi là đóng vai trò xúc tác. |
| Bước trong quá trình hô hấp | Glucose bị phá vỡ thành pyruvate, và do đó glycolysis được coi là bước đầu tiên của quá trình hô hấp. | Chu trình Krebs là bước hô hấp thứ hai. |
| Loại đường | Đó là con đường thẳng hoặc tuyến tính. | Đó là một con đường vòng tròn. |
Định nghĩa của Glycolysis
Glycolysis còn được gọi là 'Con đường Embden-Meyerhof-Parnas '. Đó là một con đường độc đáo xảy ra trên không cũng như kị khí, không có sự tham gia của oxy phân tử. Đây là con đường chính để chuyển hóa glucose và xảy ra trong cytosol của tất cả các tế bào. Khái niệm cơ bản của quá trình này là một phân tử glucose bị oxy hóa một phần thành hai mol pyruvate, được tăng cường bởi sự hiện diện của các enzyme.
Glycolysis là một quá trình xảy ra trong 10 bước đơn giản. Trong chu kỳ này, bảy bước đầu tiên phản ứng glycolysis xảy ra trong các bào quan tế bào chất gọi là glycosome . Trong khi ba phản ứng khác như hexokinase, phosphofstallokinase và pyruvate kinase là những phản ứng không thể đảo ngược.
Toàn bộ chu trình được chia thành hai giai đoạn, năm bước đầu tiên được gọi là giai đoạn chuẩn bị và giai đoạn khác được gọi là giai đoạn hoàn trả . Trong năm bước đầu tiên của con đường này, sự phosphoryl hóa glucose xảy ra hai lần và được chuyển đổi thành fructose 1, 6 -biphosphate, vì vậy chúng ta có thể nói rằng ở đây năng lượng được tiêu thụ do phosphoryl hóa và ATP là nhà tài trợ nhóm phosphoryl.
Hơn nữa bây giờ fructose 1, 6 -biphosphate được tách ra để tạo ra hai phân tử 2, 3 carbon. Dihydroxyacetone phosphate, một trong những sản phẩm được chuyển đổi thành glyceraldehydes 3-phophate. Điều này mang lại cho hai phân tử glyceraldehyd 3-phopsphate, được tiếp tục xử lý đến giai đoạn hoàn trả năm bước.
Giai đoạn thanh toán là giai đoạn tăng năng lượng của glycolysis, và nó mang lại ATP và NADH trong bước cuối cùng. Đầu tiên, glyceraldehyd 3-phosphate bị oxy hóa với NAD + là chất nhận điện tử (để tạo thành NADH) và một phosphate vô cơ được kết hợp để tạo ra một phân tử năng lượng cao là 1, 3 -biphosphoglycerate. Sau đó, phốt phát năng lượng cao trên carbon một được tặng cho ADP để chuyển đổi thành ATP. Sản xuất ATP này được gọi là phosphoryl hóa mức cơ chất.
Con đường glycysis
Do đó, năng lượng thu được từ quá trình đường phân là 2 ATP và 2 NADH, từ một phân tử glucose.
Các bước liên quan đến glycolysis :
Bước 1 : Bước đầu tiên này được gọi là phosphoryl hóa, nó là một phản ứng không thể đảo ngược được dẫn dắt bởi một enzyme gọi là hexokinase. Enzyme này được tìm thấy trong tất cả các loại tế bào. Trong bước này, Glucose được phosphoryl hóa bởi ATP để tạo thành một phân tử đường-phốt-phát. Điện tích âm hiện diện trên phốt phát ngăn cản sự đi qua của phốt phát qua màng plasma và do đó gắn glucose vào bên trong tế bào.
Bước 2 : Bước này được gọi là Đồng phân hóa, trong đó sự sắp xếp lại có thể đảo ngược của cấu trúc hóa học di chuyển oxy carbonyl từ carbon 1 sang carbon 2, tạo thành một ketose từ đường aldose.
Bước 3 : Đây cũng là bước phosphoryl hóa, nhóm hydroxyl mới trên carbon 1 được phosphoryl hóa bởi ATP, để hình thành hai phosphat đường ba carbon. Bước này được quy định bởi enzyme phosphofurationokinase, kiểm tra sự xâm nhập của đường vào glycolysis.
Bước 4 : Đây được đặt tên là phản ứng phân cắt . Ở đây hai phân tử ba carbon được tạo ra bằng cách tách sáu đường carbon. Chỉ glyceraldehyd 3-phosphate có thể tiến hành ngay lập tức thông qua quá trình glycolysis.
Bước 5 : Đây cũng là phản ứng đồng phân hóa, trong đó sản phẩm khác của bước 4, dihydroxyacetone phosphate được đồng phân hóa để tạo thành glyceraldehyd 3 -phosphate.
Bước 6 : Từ bước này, giai đoạn tạo năng lượng sẽ bắt đầu. Vì vậy, hai phân tử glyceraldehyd 3-phosphate bị oxy hóa. Bằng cách phản ứng với nhóm -SH, Iodoacetate ức chế chức năng của enzyme glyceraldehyd-3-phosphate dehydrogenase.
Bước 7 : ATP được hình thành, từ nhóm phốt phát năng lượng cao được tạo ra ở bước 6.
Bước 8 : Liên kết este phốt phát trong 3-phosphoglycerate, có năng lượng tự do được chuyển từ carbon 3 để tạo thành 2-phosphoglycerate.
Bước 9 : Liên kết Enol phosphate được tạo ra với việc loại bỏ nước từ 2-phosphoglycerate. Enolase (enzyme xúc tác bước này) bị ức chế bởi fluoride.
Bước 10 : Hình thành ATP, với việc chuyển ADP sang nhóm phosphate năng lượng cao, được tạo ra trong bước 9.
Định nghĩa chu trình Krebs
Chu kỳ này xảy ra trong ma trận của ty thể (cytosol ở sinh vật nhân sơ) . Kết quả cuối cùng là sản xuất CO2 khi nhóm acetyl đi vào chu kỳ là Acetyl CoA. Trong đó, quá trình oxy hóa axit pyruvic thành carbon dioxide và nước xảy ra.
Chu kỳ Krebs được phát hiện bởi HA Krebs (một nhà hóa sinh người Đức ) vào năm 1936 . Khi chu kỳ bắt đầu với sự hình thành axit citric, nó được gọi là chu trình axit citric. Chu trình cũng chứa ba nhóm carboxylic (COOH), do đó còn được gọi là chu trình axit tricarboxylic (chu trình TCA).
Chu trình axit Citric (Krebs)
Các bước liên quan đến chu trình Krebs :
Bước 1 : Citrate được sản xuất trong bước này khi Acetyl CoA thêm nhóm acetyl hai carbon của nó vào oxaloacetate.
Bước 2 : Citrate được chuyển đổi thành isocitrate của nó (an, một đồng phân của citrate), bằng cách loại bỏ một phân tử nước và thêm một phân tử khác.
Bước 3 : NAD + bị khử thành NA khi isocitrate bị oxy hóa và mất một phân tử CO2.
Bước 4 : CO2 bị mất một lần nữa, hợp chất thu được bị oxy hóa và NAD + bị khử thành NADH. Các phân tử còn lại được gắn vào coenzyme A thông qua một liên kết không ổn định. Alpha-ketoglutarate dehydrogenase xúc tác cho phản ứng.
Bước 5 : GTP được tạo ra bởi sự dịch chuyển CoA bởi một nhóm phốt phát và chuyển sang GDP.
Bước 6 : Trong bước này, FADH2 và succatine oxy hóa được hình thành, khi hai hydrogens được chuyển sang FAD.
Bước 7 : Chất nền bị oxy hóa và NAD + bị khử thành NADH và oxaloacetate được tái sinh.
Sự khác biệt chính giữa chu trình Glycolysis và Krebs
- Glycolysis còn được gọi là EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway hoặc Cytoplasmic pathway) bắt đầu bằng sự phân hủy glucose thành pyruvate; Chu trình Krebs còn được gọi là chu trình TCA (tricarboxylic acid). Hô hấp của ty thể bắt đầu oxy hóa pyruvate thành CO2.
- Độ lợi ròng của toàn bộ chu trình là hai phân tử ATP và hai phân tử NADH, cho mỗi phân tử glucose bị phá vỡ, trong khi ở Krebs chu kỳ sáu phân tử NADH2, 2 phân tử FADH2 cho mỗi hai enzyme acetyl-CoA.
- Tổng số ATP được sản xuất là 8 và trong chu trình Krebs, tổng ATP là 24.
- Không có carbon dioxide được tiến hóa trong glycolysis trong khi trong chu trình Krebs carbon dioxide được phát triển.
- Vị trí xuất hiện glycolysis nằm trong tế bào chất; Chu kỳ Krebs xảy ra bên trong ty thể (cytosol ở prokaryote).
- Glycolysis có thể xảy ra khi có oxy tức là hiếu khí hoặc không có oxy tức là kị khí ; Chu kỳ Krebs xảy ra trên không.
- Một phân tử glucose bị phân giải thành hai phân tử của một chất hữu cơ, pyruvate trong glycolysis, trong khi sự phân hủy pyruvate hoàn toàn thành các chất vô cơ là CO2 và H2O.
- Trong Glycolysis 2 phân tử ATP được tiêu thụ cho quá trình phosphoryl hóa trong khi chu trình Kreb không có tiêu thụ ATP .
- Không có vai trò của phosphoryl hóa oxy hóa trong glycolysis; có một vai trò chính của quá trình phosphoryl oxy hóa cũng như oxaloacetate được coi là đóng vai trò xúc tác trong chu trình Krebs.
- Như trong glycolysis, glucose bị phá vỡ thành pyruvate, và do đó glycolysis được nói là bước đầu tiên của quá trình hô hấp ; Chu trình Krebs là bước hô hấp thứ hai để sản xuất ATP.
- Glycolysis là một con đường thẳng hoặc tuyến tính ; trong khi chu trình Krebs là một con đường vòng tròn .
Phần kết luận
Cả hai con đường tạo ra năng lượng cho tế bào, trong đó Glycolysis là sự phân hủy của một phân tử glucose để tạo ra hai phân tử pyruvate, trong khi chu trình Kreb là quá trình acetyl CoA, tạo ra citrate bằng cách thêm nhóm carbon acetyl của nó vào oxaloacetate. Glycolysis rất cần thiết cho não phụ thuộc vào glucose để tạo năng lượng.
Chu trình Kreb là một con đường trao đổi chất quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho cơ thể, khoảng 65-70% ATP được tổng hợp trong chu trình Krebs. Chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs là con đường oxy hóa cuối cùng kết nối gần như tất cả các con đường trao đổi chất riêng lẻ.
