Dallimi kryesor midis ciklit të glikolizës krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve është rendimenti neto. Glikoliza prodhon dy piruvate, dy ATP dhe dy NADH, ndërsa cikli i Krebsit prodhon dy dioksid karboni, tre NADH, një FADH2, dhe një ATP. Zinxhiri i transportit të elektroneve, nga ana tjetër, prodhon tridhjetë e katër ATP dhe një molekulë uji.
Frymëmarrja qelizore është një seri reaksionesh metabolike që ndodhin në qelizat e organizmave për të kthyer energjinë kimike nga oksigjeni ose lëndët ushqyese në ATP dhe çlirimin e produkteve të mbeturinave. Zakonisht përfshin lëndë ushqyese si karbohidratet, acidet yndyrore dhe proteinat. Agjenti oksidues më i zakonshëm që siguron energji kimike është oksigjeni molekular. Kjo energji kimike e ruajtur në ATP drejton procese që kërkojnë energji, të tilla si biosinteza, lëvizja ose transportimi i molekulave nëpër membranat qelizore. Frymëmarrja qelizore është një nga mënyrat ku një qelizë lëshon energji kimike për të ushqyer aktivitetet qelizore. Këto reaksione zhvillohen në një sërë rrugësh biokimike. Glikoliza, cikli i Krebsit dhe zinxhiri i transportit të elektroneve, të cilat janë reaksione redoks, janë këto rrugë.
Çfarë është Glikoliza?
Glikoliza është një rrugë metabolike që konverton glukozën në piruvat. Ky proces ndodh në citoplazmë. Është hapi i parë në zbërthimin e glukozës për nxjerrjen e energjisë në procesin e metabolizmit qelizor. Glikoliza njihet gjithashtu si hapi i parë në frymëmarrjen qelizore. Glikoliza përbëhet nga një seri reaksionesh për nxjerrjen e energjisë, e cila përfshin ndarjen e molekulës me gjashtë karbon; glukozë në molekula me tre karbon; piruvatet. Gjatë këtij procesi, energjia e lirë e çliruar përdoret për të prodhuar molekula me energji të lartë si adenozina trifosfati (ATP) dhe nikotinamidi adeninë dinukleotidi (NADH).
Figura 01: Glikoliza
Rruga e glikolizës përbëhet nga dhjetë reaksione të katalizuara nga dhjetë enzima të ndryshme. Kjo rrugë metabolike nuk kërkon oksigjen, kështu që konsiderohet një rrugë anaerobe. Rruga e glikolizës ka dy faza të veçanta: faza përgatitore, ku konsumohet ATP dhe faza e pagimit, ku prodhohet ATP. Çdo fazë përbëhet nga pesë hapa. Gjatë fazës përgatitore, ndodhin pesë hapat e parë - ata konsumojnë energji për të kthyer glukozën në fosfate të sheqerit me tre karbon. Faza e pagesës përfshin pesë hapat e fundit ku ka një fitim neto të molekulave të pasura me energji. Meqenëse glukoza çon në dy sheqerna trioze gjatë fazës përgatitore, çdo reagim në fazën e pagesës ndodh dy herë për molekulë glukoze. Prandaj, ka një rendiment prej dy molekulave NADH dhe katër molekulave ATP. Fitimi neto i glikolizës përfshin dy molekula piruvat, dy molekula NADH dhe dy molekula ATP.
Çfarë është Cikli Krebs?
Cikli i Krebsit (cikli i acidit citrik ose cikli i acidit trikarboksilik) është një seri reaksionesh kimike për të çliruar energjinë e ruajtur nëpërmjet oksidimit të acetil co-A, grupi acetil me dy karbon, i cili rrjedh nga karbohidratet, proteinat dhe yndyrat.. Piruvati, i cili prodhohet gjatë glikolizës, shndërrohet në acetil co-A.
Figura 02: Cikli i Krebsit
Cikli i Krebsit zhvillohet në matricën e mitokondrive të eukarioteve dhe në citoplazmën e prokariotëve. Ky cikël është një rrugë e mbyllur që përfshin tetë hapa. Këtu, pjesa e fundit e rrugës reformon molekulën me katër karbon, oksaloacetatin, e cila përdoret në hapin e parë. Në këtë rrugë metabolike, acidi citrik që konsumohet rigjenerohet në një sekuencë reagimesh për të përfunduar ciklin. Cikli Krebs fillimisht konsumon acetil co-A dhe ujë, duke reduktuar nikotinamid adenine dinukleotid (NAD+) në NADH. Si rezultat, prodhohet dioksidi i karbonit. Cikli Krebs më në fund prodhon dy molekula të dioksidit të karbonit, një GTP ose ATP, tre molekula NADH dhe një FADH2 Tetë hapat e kësaj serie cikli përfshijnë reaksione redoks, dehidrim, hidratim dhe dekarboksilim. Cikli i Krebsit konsiderohet një rrugë aerobike pasi përdoret oksigjeni.
Çfarë është zinxhiri i transportit elektronik?
Zinxhiri i transportit të elektroneve (ETC) është një rrugë që përbëhet nga një seri kompleksesh proteinash që transferojnë elektrone nga dhuruesit e elektroneve tek pranuesit e elektroneve përmes reaksioneve redoks. Kjo bën që jonet e hidrogjenit të grumbullohen brenda matricës së mitokondrive. ETC ndodh brenda membranës së brendshme të mitokondrive. Këtu, formohet një gradient përqendrimi ku jonet e hidrogjenit shpërndahen jashtë matricës duke kaluar përmes enzimës ATP sintaza. Kjo fosforilon ADP që prodhon ATP.
Figura 03: Zinxhiri i transportit të elektroneve
ETC është hapi i fundit i frymëmarrjes aerobike ku elektronet kalohen nga një kompleks në tjetrin, duke reduktuar oksigjenin molekular për të prodhuar ujë. Ka katër komplekse proteinash të përfshira në këtë rrugë. Ato janë etiketuar si komplekse I, kompleksi II, kompleksi III dhe kompleksi IV. Karakteristika unike e ETC është prania e një pompe protonike për të krijuar një gradient protoni nëpër membranën mitokondriale. Me fjalë të tjera, elektronet kalojnë nga NADH dhe FADH2 në oksigjenin molekular. Këtu, protonet pompohen nga matrica në membranën e brendshme të mitokondrive dhe oksigjeni reduktohet për të formuar ujë. Fitimi neto i ETC përfshin tridhjetë e katër molekula ATP dhe një molekulë uji.
Cilat janë ngjashmëritë midis ciklit të glikolizës Krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve?
- Glikoliza, cikli i Krebsit dhe zinxhiri i transportit të elektroneve janë tre hapa të përfshirë në frymëmarrjen qelizore.
- Të tre rrugët janë të ndërmjetësuara nga enzimat.
- Këto rrugë prodhojnë ATP.
- Cikli i Krebsit dhe ETC janë rrugë aerobike.
- Glikoliza dhe cikli i Krebs prodhojnë NADH.
- Të dy cikli i Krebsit dhe ETC ndodhin në mitokondri.
Cili është ndryshimi midis ciklit të glikolizës Krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve?
Glikoliza prodhon dy piruvate, dy ATP dhe dy NADH, ndërsa cikli i Krebsit prodhon dy dioksid karboni, tre NADH, një FADH2 dhe një ATP. Zinxhiri i transportit të elektroneve prodhon tridhjetë e katër ATP dhe një molekulë uji. Ky është ndryshimi kryesor midis ciklit të glikolizës së Krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve. Glikoliza përbëhet nga dhjetë hapa që përfshijnë dhjetë enzima të ndryshme dhe është një sekuencë lineare, ndërsa cikli i Krebsit përbëhet nga tetë hapa, dhe është një rrugë me unazë të mbyllur ku pjesa e fundit e rrugës reformon molekulën që përdoret në hapin e parë. Nga ana tjetër, zinxhiri i transportit të elektroneve është një seri reaksionesh që përbëhet nga katër komplekse proteinash dhe është gjithashtu një sekuencë lineare. Ky është një tjetër ndryshim midis ciklit të glikolizës krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve. Për më tepër, glikoliza konsumon ATP ndërsa cikli i Krebsit dhe zinxhiri i transportit të elektroneve nuk konsumon ATP. Një tjetër ndryshim midis ciklit të glikolizës krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve është se glikoliza është një rrugë anaerobe ndërsa cikli i Krebsit dhe ETC janë rrugë aerobike.
Infografia e mëposhtme liston ndryshimet midis ciklit të glikolizës krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve në formë tabelare.
Përmbledhje – Glikoliza vs Cikli Krebs vs Zinxhiri i Transportit të Elektroneve
Frymëmarrja qelizore është një nga mënyrat ku një qelizë çliron energji kimike në karburantin e nevojshëm për aktivitetet qelizore. Kjo përfshin tre rrugë biokimike: Glikolizën, ciklin e Krebsit dhe zinxhirin e transportit të elektroneve. Glikoliza është një rrugë metabolike që konverton glukozën në piruvat. Kjo është një rrugë anaerobe që zhvillohet në citoplazmë. Glikoliza njihet gjithashtu si hapi i parë në frymëmarrjen qelizore. Rruga e glikolizës përbëhet nga dhjetë reaksione të katalizuara nga dhjetë enzima të ndryshme. Cikli i Krebsit është një seri reaksionesh kimike për çlirimin e energjisë së ruajtur përmes oksidimit të acetil co-A, grupi acetil me dy karbon. Cikli i Krebsit zhvillohet në matricën e mitokondrive. Është një shteg me qark të mbyllur që përfshin tetë hapa. Cikli i Krebsit është hapi i dytë i frymëmarrjes qelizore dhe është një rrugë aerobike. Zinxhiri i transportit të elektroneve është një rrugë që përbëhet nga një seri kompleksesh proteinash që transferojnë elektrone nga dhuruesit e elektroneve tek pranuesit e elektroneve përmes reaksioneve redoks. Është gjithashtu një rrugë aerobike që zhvillohet brenda membranës së brendshme të mitokondrive. Kështu, kjo përmbledh ndryshimin midis ciklit të glikolizës krebs dhe zinxhirit të transportit të elektroneve.
