გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის მთავარი განსხვავებაა წმინდა გამოსავლიანობა. გლიკოლიზი წარმოქმნის ორ პირუვატს, ორ ATP და ორ NADH-ს, ხოლო კრებსის ციკლი წარმოქმნის ორ ნახშირორჟანგს, სამ NADH, ერთ FADH2,და ერთ ATP. ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი, მეორე მხრივ, აწარმოებს ოცდათოთხმეტი ATP და ერთი წყლის მოლეკულას.
უჯრედული სუნთქვა არის მეტაბოლური რეაქციების სერია, რომელიც ხდება ორგანიზმების უჯრედებში ჟანგბადის ან საკვები ნივთიერებების ქიმიური ენერგიის გარდაქმნის მიზნით ATP-ად და გამოყოფს ნარჩენ პროდუქტებს. ის ჩვეულებრივ შეიცავს საკვებ ნივთიერებებს, როგორიცაა ნახშირწყლები, ცხიმოვანი მჟავები და ცილები.ყველაზე გავრცელებული ჟანგვის აგენტი, რომელიც უზრუნველყოფს ქიმიურ ენერგიას, არის მოლეკულური ჟანგბადი. ATP-ში შენახული ეს ქიმიური ენერგია მართავს პროცესებს, რომლებიც საჭიროებენ ენერგიას, როგორიცაა ბიოსინთეზი, მოძრაობა ან მოლეკულების ტრანსპორტირება უჯრედის მემბრანებში. უჯრედული სუნთქვა არის ერთ-ერთი გზა, სადაც უჯრედი ათავისუფლებს ქიმიურ ენერგიას უჯრედულ აქტივობებზე. ეს რეაქციები მიმდინარეობს ბიოქიმიური გზების სერიაში. გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი, რომლებიც რედოქს რეაქციებია, ეს გზებია.
რა არის გლიკოლიზი?
გლიკოლიზი არის მეტაბოლური გზა, რომელიც გარდაქმნის გლუკოზას პირუვატად. ეს პროცესი ციტოპლაზმაში მიმდინარეობს. ეს არის გლუკოზის დაშლის პირველი ნაბიჯი უჯრედული მეტაბოლიზმის პროცესში ენერგიის მოსაპოვებლად. გლიკოლიზი ასევე ცნობილია, როგორც უჯრედული სუნთქვის პირველი ნაბიჯი. გლიკოლიზი შედგება ენერგიის ამოღების მიზნით რეაქციების სერიისგან, რომელიც მოიცავს ექვს ნახშირბადის მოლეკულის გაყოფას; გლუკოზა სამ ნახშირბადის მოლეკულებამდე; პირუვატები.ამ პროცესის დროს გამოთავისუფლებული თავისუფალი ენერგია გამოიყენება მაღალი ენერგიის მოლეკულების წარმოებისთვის, როგორიცაა ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) და ნიკოტინამიდი ადენინ დინუკლეოტიდი (NADH).
სურათი 01: გლიკოლიზი
გლიკოლიზის გზა შედგება ათი რეაქციისგან, რომლებიც კატალიზირებულია ათი სხვადასხვა ფერმენტის მიერ. ეს მეტაბოლური გზა არ საჭიროებს ჟანგბადს, ამიტომ იგი ითვლება ანაერობულ გზად. გლიკოლიზის გზას აქვს ორი ცალკეული ფაზა: მოსამზადებელი ფაზა, სადაც ATP მოიხმარება და ანაზღაურების ფაზა, სადაც ATP წარმოიქმნება. თითოეული ეტაპი შედგება ხუთი ეტაპისგან. მოსამზადებელ ფაზაში ხდება პირველი ხუთი ნაბიჯი - ისინი მოიხმარენ ენერგიას გლუკოზის სამნახშირბადიან შაქრიან ფოსფატებად გადაქცევისთვის. ანაზღაურების ფაზა მოიცავს ბოლო ხუთ საფეხურს, სადაც არის ენერგიით მდიდარი მოლეკულების წმინდა მოგება.ვინაიდან მოსამზადებელ ფაზაში გლუკოზა იწვევს ორ ტრიოზა შაქარს, ყოველი რეაქცია ანაზღაურების ფაზაში ორჯერ ხდება გლუკოზის მოლეკულაზე. ამრიგად, არსებობს ორი NADH მოლეკულის და ოთხი ATP მოლეკულის გამოსავალი. გლიკოლიზის წმინდა მოგება მოიცავს ორ პირუვატის მოლეკულას, ორ NADH მოლეკულას და ორ ATP მოლეკულას.
რა არის კრებსის ციკლი?
კრების ციკლი (ლიმონმჟავას ციკლი ან ტრიკარბოქსილის მჟავას ციკლი) არის ქიმიური რეაქციების სერია, რომელიც ათავისუფლებს შენახულ ენერგიას აცეტილ co-A, ორნახშირბადიანი აცეტილის ჯგუფის დაჟანგვის გზით, რომელიც მიღებულია ნახშირწყლებიდან, ცილებიდან და ცხიმებიდან.. პირუვატი, რომელიც წარმოიქმნება გლიკოლიზის დროს, გარდაიქმნება აცეტილ კო-A-ში.
სურათი 02: კრებსის ციკლი
კრების ციკლი მიმდინარეობს ევკარიოტების მიტოქონდრიის მატრიცაში და პროკარიოტების ციტოპლაზმაში.ეს ციკლი არის დახურული მარყუჟის გზა, რომელიც მოიცავს რვა საფეხურს. აქ, გზის ბოლო ნაწილი რეფორმირებს ოთხ ნახშირბადის მოლეკულას, ოქსალოაცეტატს, რომელიც გამოიყენება პირველ ეტაპზე. ამ მეტაბოლურ გზაზე, ლიმონმჟავა, რომელიც მოიხმარება, რეგენერირებულია რეაქციების თანმიმდევრობით ციკლის დასასრულებლად. კრებსის ციკლი თავდაპირველად მოიხმარს აცეტილ co-A-ს და წყალს, ამცირებს ნიკოტინამიდ ადენინის დინუკლეოტიდს (NAD+) NADH-მდე. შედეგად წარმოიქმნება ნახშირორჟანგი. კრებსის ციკლი საბოლოოდ წარმოქმნის ნახშირორჟანგის ორ მოლეკულას, ერთ GTP ან ATP, სამ NADH მოლეკულას და ერთ FADH2 ამ ციკლის სერიის რვა ეტაპი მოიცავს რედოქსს, დეჰიდრატაციას, ჰიდრატაციას და დეკარბოქსილირების რეაქციებს. კრებსის ციკლი ითვლება აერობულ გზად, რადგან ჟანგბადი გამოიყენება.
რა არის ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი?
ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი (ETC) არის გზა, რომელიც შედგება ცილოვანი კომპლექსების სერიებისგან, რომლებიც ელექტრონებს გადასცემენ ელექტრონების დონორებიდან ელექტრონის მიმღებებზე რედოქსის რეაქციების გზით.ეს იწვევს წყალბადის იონების დაგროვებას მიტოქონდრიის მატრიცაში. ETC ხდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში. აქ წარმოიქმნება კონცენტრაციის გრადიენტი, სადაც წყალბადის იონები მატრიციდან დიფუზირდება ATP სინთაზას ფერმენტის გავლით. ეს ფოსფორილირებს ADP-ს, რომელიც წარმოქმნის ATP-ს.
სურათი 03: ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი
ETC არის აერობული სუნთქვის ბოლო საფეხური, სადაც ელექტრონები გადადიან ერთი კომპლექსიდან მეორეზე, რაც ამცირებს მოლეკულურ ჟანგბადს წყლის წარმოქმნით. ამ გზაზე ჩართულია ოთხი ცილის კომპლექსი. ისინი მონიშნულია როგორც კომპლექსი I, კომპლექსი II, კომპლექსი III და კომპლექსი IV. ETC-ის უნიკალური თვისებაა პროტონული ტუმბოს არსებობა მიტოქონდრიულ მემბრანაზე პროტონული გრადიენტის შესაქმნელად.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელექტრონები გადაადგილდებიან NADH-დან და FADH2-დან მოლეკულურ ჟანგბადამდე. აქ პროტონები მატრიქსიდან მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში გადატუმბულია და ჟანგბადი მცირდება წყლის წარმოქმნით. ETC-ის წმინდა მოგება მოიცავს ოცდათოთხმეტი ATP მოლეკულას და ერთ წყლის მოლეკულას.
რა მსგავსებაა გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის?
- გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი არის სამი საფეხური, რომელიც მონაწილეობს უჯრედულ სუნთქვაში.
- სამივე გზა ფერმენტებით არის განპირობებული.
- ეს გზები წარმოქმნის ATP.
- კრებსის ციკლი და ETC არის აერობული გზები.
- გლიკოლიზი და კრებსის ციკლი წარმოქმნის NADH.
- ორივე კრებსის ციკლი და ETC ხდება მიტოქონდრიაში.
რა განსხვავებაა გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის?
გლიკოლიზი წარმოქმნის ორ პირუვატს, ორ ATP და ორ NADH-ს, ხოლო კრებსის ციკლი წარმოქმნის ორ ნახშირორჟანგს, სამ NADH, ერთ FADH2 და ერთ ATP.ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი აწარმოებს ოცდათოთხმეტი ATP და ერთი წყლის მოლეკულას. ეს არის მთავარი განსხვავება გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის. გლიკოლიზი შედგება ათი საფეხურისგან, რომელიც მოიცავს ათ განსხვავებულ ფერმენტს და არის წრფივი თანმიმდევრობა, ხოლო კრებსის ციკლი შედგება რვა საფეხურისგან და ეს არის დახურული მარყუჟის გზა, სადაც ბილიკის ბოლო ნაწილი ახდენს მოლეკულის რეფორმირებას, რომელიც გამოიყენება პირველ ეტაპზე. თავის მხრივ, ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი არის რეაქციების სერია, რომელიც შედგება ოთხი ცილის კომპლექსისგან და ასევე არის ხაზოვანი თანმიმდევრობა. ეს არის კიდევ ერთი განსხვავება გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის. უფრო მეტიც, გლიკოლიზი მოიხმარს ATP-ს, ხოლო კრებსის ციკლი და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვი არ მოიხმარს ATP-ს. კიდევ ერთი განსხვავება გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს შორის არის ის, რომ გლიკოლიზი არის ანაერობული გზა, ხოლო კრებსის ციკლი და ETC არის აერობული გზები.
შემდეგი ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის ცხრილის სახით.
რეზიუმე - გლიკოლიზი vs კრებსის ციკლი vs ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი
უჯრედული სუნთქვა არის ერთ-ერთი გზა, სადაც უჯრედი ათავისუფლებს ქიმიურ ენერგიას უჯრედული საქმიანობისთვის საჭირო საწვავზე. ეს მოიცავს სამ ბიოქიმიურ გზას: გლიკოლიზს, კრებსის ციკლს და ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს. გლიკოლიზი არის მეტაბოლური გზა, რომელიც გლუკოზას პირუვატად გარდაქმნის. ეს არის ანაერობული გზა, რომელიც მიმდინარეობს ციტოპლაზმაში. გლიკოლიზი ასევე ცნობილია, როგორც უჯრედული სუნთქვის პირველი ნაბიჯი. გლიკოლიზის გზა შედგება ათი რეაქციისგან, რომლებიც კატალიზირებულია ათი სხვადასხვა ფერმენტის მიერ. კრებსის ციკლი არის ქიმიური რეაქციების სერია, რომელიც ათავისუფლებს შენახულ ენერგიას აცეტილ co-A, ორნახშირბადიანი აცეტილის ჯგუფის დაჟანგვის გზით. კრებსის ციკლი მიტოქონდრიის მატრიცაში მიმდინარეობს. ეს არის დახურული მარყუჟის ბილიკი, რომელიც მოიცავს რვა საფეხურს. კრებსის ციკლი არის უჯრედული სუნთქვის მეორე საფეხური და არის აერობული გზა. ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი არის გზა, რომელიც შედგება ცილის კომპლექსების სერიებისგან, რომლებიც გადასცემენ ელექტრონებს ელექტრონების დონორებიდან ელექტრონის მიმღებებზე რედოქსის რეაქციების გზით.ეს არის ასევე აერობული გზა, რომელიც ხდება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში. ამრიგად, ეს აჯამებს განსხვავებას გლიკოლიზის კრებსის ციკლსა და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვს შორის.
