Негізгі айырмашылық – гликолиз бен TCA циклі
Тыныс алу – тотығу және тотықсыздану реакциялары және электрондарды тасымалдау арқылы қосылатын реакциялар қатарын алатын процесс. Тыныс алудың соңында организмдер метаболизм процестеріне пайдалану үшін энергия шығарады. Бұл энергия АТФ (жасушалардың энергетикалық валютасы) түрінде өндіріледі. Аэробты тыныс алу кезінде оттегі молекулалары соңғы электронды акцепторлар ретінде әрекет етеді және су өндіру үшін тотықсызданады. Бұл ATP синтезін басқаратын электрохимиялық градиент жасайды. Аэробты тыныс алу үш негізгі фазадан тұрады, онда көміртегі молекулалары АТФ алу үшін ферменттер катализделген реакциялар сериясы арқылы қайта реттеледі. Аэробтар мен анаэробтарға тән бірінші фаза қант субстраты, негізінен глюкоза екі пируват молекуласына дейін катаболизденетін гликолитикалық жол болып табылады. Бұл түрлендіру екі ATP молекуласын және екі NADH молекуласын шығарады. Екінші фаза - трикарбон қышқылының (TCA) циклі, ол барлық метаболикалық жолдардың аралық өнімдері NADH, FADH2 және CO2екі молекуласын өндіру арқылы энергия өндіруге үлес қосу үшін қосылатын орталық орталық болып табылады. тотығу-тотықсыздану реакциялары арқылы. TCA циклі тек аэробтарда өтеді. Осы екі процесте де энергия өндіру үшін субстрат деңгейіндегі фосфорлану жүреді. Гликолиз бен TCA циклінің негізгі айырмашылығы - гликолиз цитоплазмада, ал TCA циклі митохондрияда жүреді.
Гликолиз дегеніміз не?
Гликолиз немесе Эмбден-Мейерхоф жолы энергия өндірудің алғашқы қадамы болып табылады және аэробтардың да, анаэробтардың да цитозолында орын алады. Бұл он реакция қадамынан тұратын ферменттік катализделген реакция процедурасы. Гликолизде қант молекулалары фосфорланады және гликолиздің соңғы өнімдері болып табылатын екі пируват молекуласына (үш көміртекті қосылыс) катаболиздену үшін жасушада ұсталады.
Гликолиз кезеңдері
Оның мынадай үш негізгі кезеңі бар:
Дайындық кезеңі
Бұл кезеңде құрамында алты көміртегі атомы бар қант қалдықтары фосфорланады және жасушада ұсталады. Дайындық фазасы - екі ATP молекуласы пайдаланылатын энергияны қажет ететін фаза.
Ажырату кезеңі
Бұл фазада 6-көміртекті молекула екі фосфорланған 3-көміртекті қалдыққа ыдырайды.
Төлем кезеңі
Бұл АТФ және NADH синтезделетін гликолиздің соңғы кезеңі. Әрбір 6 көміртегі қант субстраты үшін 4 ATP молекуласы, 2 NADH молекуласы және 2 пируват молекуласы өндіріледі; сондықтан бұл гликолиздің энергия өндіру фазасы.
01-сурет: гликолиз
Гликолиздің жалпы реакциясы
Глюкоза + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2пируват + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
ATP таза өндірісі=2ATP
TCA циклі дегеніміз не?
TCA циклі, сонымен қатар лимон қышқылының циклі немесе Кребс циклі деп аталады, митохондрия матрицасында орын алады. Бұл аэробты тыныс алудың бір бөлігі; демек, ол тек аэробтарда орын алады. TCA циклі – циклдік, ферменттік катализденген жол, мұнда 4 көміртекті субстрат (оксалосірке қышқылы) 6 көміртекті молекуланы (цитрат) алу үшін 2 көміртекті Ацетил КоА қабылдайды. Цитрат екі көмірқышқыл газы молекуласын, екі NADH молекуласын, бір FADH2 молекуласын және бір GTP молекуласын өндіру үшін циклдік метаболикалық жолдан өтеді. TCA циклінің негізгі функциясы көміртекті отыннан жоғары энергиялы электрондарды жинау болып табылады. Содан кейін бұл жоғары энергия электрондары АТФ синтезі үшін аэробты тыныс алудың соңғы кезеңі болып табылатын электронды тасымалдау тізбегіне ауысады. TCA циклі сонымен қатар көмірсулардың, аминқышқылдарының, май қышқылдарының және нуклеотидтердің тотығуының соңғы жалпы жолы ретінде әрекет етеді. Көмірсулар мен май қышқылдары TCA цикліне ацетилкоэнзим А ретінде, ал аминқышқылдары TCA цикліне α – кетоглутарат және нуклеотидтер фумарат ретінде кіреді.
02-сурет: TCA циклы
TCA циклінің жалпы реакциясы
Ацетил Ко A + 3 NAD+ + FAD + ЖІӨ + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Гликолиз мен TCA циклінің қандай ұқсастықтары бар?
- Гликолиз және TCA циклі ферменттермен катализделген реакциялар сериясынан тұрады.
- Екі процесте де субстрат деңгейіндегі фосфорлану жүреді.
- Екі процесс өнім ретінде NADH, H2O шығарады.
- Екі процесс гормоналды бақылау, аллостериялық реттеу және соңғы өнімді тежеу (кері байланыс механизмдері) арқылы реттеледі.
Гликолиз мен TCA циклінің арасындағы айырмашылық неде?
Гликолиз және TCA циклі |
|
| Гликолиз – 6 көміртегі қантының (моносахарид) молекуласының ферменттер катализдейтін реакциялар арқылы 3-көміртекті пируват молекулаларына катаболизденетін процесс. | TCA циклі – көміртегі молекулаларында сақталған энергия тотығу фосфорлану арқылы АТФ синтездеу үшін электронды тасымалдау тізбегі үшін электронға бай қосылыстар алу үшін жиналатын процесс. |
| Реакция сайты | |
| Гликолиз цитозольде жүреді. | TCA циклі митохондрия матрицасында жүреді. |
| Оттегі қажеттілігі | |
| Гликолиз аэробты және анаэробты жағдайда да болуы мүмкін. | TCA циклі қатаң аэробты. |
| Бастау құрама | |
| Алты көміртек моносахариді (глюкоза) гликолиздің бастапқы субстраты болып табылады. | Төрт көміртекті оксалоацетат - TCA циклінің бастапқы субстраты. |
| Соңғы өнімдер | |
| Екі пируват молекуласы, екі ATP молекуласы және екі NADH молекуласы гликолиздің соңғы өнімдері болып табылады. | Екі CO2, бір GTP, үш NADH және бір FADH2 - TCA циклінің соңғы өнімдері. |
| Реакциялар тізбегі | |
| Гликолитикалық реакциялар сызықтық реттілікпен жүреді. | TCA циклі циклдік реттілік арқылы жүреді. |
| CO2 қатысуы | |
| CO2 қажет емес немесе гликолиз кезінде түзілмейді. | CO2 TCA циклінің әрбір ацетилкоА молекуласы үшін өндіріледі. |
| АТФ тұтыну | |
| 2 ATP молекулалары гликолитикалық жолмен жұмсалады. | ATP молекулалары TCA циклінде пайдаланылмайды. |
Қорытынды – гликолиз және TCA циклі
Гликолиз және TCA циклі көмірсулардың, ақуыздардың, майлардың және нуклеин қышқылдарының макромолекулаларынан алынған көміртегі аралық өнімдері арқылы энергия өндіруге қатысатын екі маңызды метаболикалық жол болып табылады. Екі процесс те фермент арқылы жүзеге асырылады және жасуша/ағзаның энергия қажеттілігіне негізделген тұрақты реттеледі және бұл процестердің қарқыны аштық күйі, жақсы тамақтану күйі, аштық күйі және жаттығу күйі сияқты әртүрлі жағдайларда ерекшеленеді. Ағзадағы метаболикалық теңгерімсіздіктерді жою үшін биохимиялық қатынастарды алу үшін гликолитикалық жолдың және TCA циклінің реттелуін зерттеу маңызды. Гликолиз - тыныс алудың бастамалық процесі, ал TCA циклі тыныс алудың соңғы кезеңімен (электронды тасымалдау тізбегі) байланыстыратын аэробты тыныс алудың екінші негізгі кезеңі болып табылады. Цитоплазмада гликолиз жүреді және пируваттар түзеді; бұл пируваттар митохондрияға еніп, TCA цикліне көмектеседі. Гликолиз аэробты және анаэробты организмдерде болуы мүмкін. Алайда, TCA циклі аэробты организмдерде ғана жүреді, өйткені ол аэробты жағдайларды қажет етеді. Бұл гликолиз мен TCA циклінің арасындағы айырмашылық.
Гликолиз және TCA циклінің PDF нұсқасын жүктеп алу
Сіз осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, сілтеме жазбасына сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалана аласыз. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз: Гликолиз бен TCA циклінің арасындағы айырмашылық.
