Dallimi kryesor – Glikoliza kundër Ciklit TCA
Frymëmarrja është një proces që zë një sërë reaksionesh të cilat shoqërohen nga reaksionet e oksidimit dhe reduktimit dhe transferimi i elektroneve. Në fund të frymëmarrjes, organizmat prodhojnë energji për ta përdorur për proceset e tyre metabolike. Kjo energji prodhohet në formën e ATP (monedha e energjisë së qelizave). Gjatë frymëmarrjes aerobike, molekulat e oksigjenit veprojnë si pranuesit përfundimtarë të elektroneve dhe reduktohen për të prodhuar ujë. Kjo krijon një gradient elektrokimik që drejton sintezën e ATP. Frymëmarrja aerobike përbëhet nga tre faza kryesore, ku molekulat e karbonit riorganizohen përmes një sërë reaksionesh të katalizuara nga enzimat për të prodhuar ATP. Faza e parë, e përbashkët si për aerobet ashtu edhe për anaerobet, është rruga glikolitike ku substrati i sheqerit, kryesisht glukoza, katabolizohet në dy molekula piruvat. Ky konvertim prodhon dy molekula ATP dhe dy molekula NADH. Faza e dytë është cikli i acidit trikarboksilik (TCA), i cili është qendra qendrore ku ndërmjetësuesit e të gjitha rrugëve metabolike bashkohen për të kontribuar në prodhimin e energjisë duke prodhuar NADH, FADH2 dhe dy molekula CO2nëpërmjet reaksioneve oksido-reduktuese. Cikli TCA zhvillohet vetëm në aerobet. Në të dyja këto procese, fosforilimi i nivelit të substratit ndodh për të prodhuar energji. Dallimi kryesor midis glikolizës dhe ciklit TCA është se glikoliza ndodh në citoplazmë ndërsa cikli TCA ndodh në mitokondri.
Çfarë është Glikoliza?
Glikoliza ose Rruga Embden-Meyerhof është hapi i parë i prodhimit të energjisë dhe zhvillohet në citosolin e aerobeve dhe anaerobeve. Është një procedurë reaksioni e katalizuar me enzimë që përbëhet nga dhjetë hapa reagimi. Në glikolizë, molekulat e sheqerit fosforilohen dhe bllokohen në qelizë për t'u katabolizuar në dy molekula piruvat (përbërja me tre karbon) të cilat janë produktet përfundimtare të glikolizës.
Fazat e glikolizës
Ka tre faza kryesore si më poshtë:
Faza përgatitore
Në këtë fazë, mbetjet e sheqerit që përmbajnë gjashtë atome karboni fosforilohen dhe bllokohen në qelizë. Faza përgatitore është një fazë që kërkon energji ku përdoren dy molekula ATP.
Faza e ndarjes
Gjatë kësaj faze, molekula 6-karbon ndahet në dy mbetje të fosforiluara me 3 karbon.
Faza e pagesës
Kjo është faza përfundimtare e glikolizës ku sintetizohen ATP dhe NADH. Për çdo substrat me 6 sheqer karboni, prodhohen 4 molekula ATP, 2 molekula NADH dhe 2 molekula piruvat; pra është faza e prodhimit të energjisë së glikolizës.
Figura 01: Glikoliza
Reagimi i përgjithshëm i glikolizës
Glukozë + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2 Piruvat + 4ATP + 2NADH + 2H2 O + 2H+
Prodhimi neto i ATP=2ATP
Çfarë është cikli TCA?
Cikli
TCA, i referuar edhe si cikli i acidit citrik ose cikli i Krebsit, zhvillohet në matricën e mitokondrive. Është pjesë e frymëmarrjes aerobike; prandaj, ajo zhvillohet vetëm në aerobe. Cikli TCA është një rrugë ciklike, e katalizuar me enzimë, ku një substrat me 4 karbon (acid oksaloacetik) pranon acetil CoA 2-karbon për të dhënë një molekulë 6-karbon (citrat). Citrati i nënshtrohet një rruge metabolike ciklike për të prodhuar dy molekula të dioksidit të karbonit, dy molekula NADH, një molekulë FADH2dhe një molekulë GTP. Funksioni kryesor i ciklit TCA është të mbledhë elektrone me energji të lartë nga karburantet e karbonit. Këto elektrone me energji të lartë transferohen më pas në zinxhirin e transportit të elektroneve, i cili është faza përfundimtare e frymëmarrjes aerobike për sintezën e ATP. Cikli TCA gjithashtu vepron si rruga përfundimtare e përbashkët për oksidimin e karbohidrateve, aminoacideve, acideve yndyrore dhe nukleotideve. Karbohidratet dhe acidet yndyrore hyjnë në ciklin TCA si acetil koenzimë A, ndërsa aminoacidet hyjnë në ciklin TCA si α – ketoglutarat dhe nukleotidet si fumarate.
Figura 02: Cikli TCA
Reagimi i përgjithshëm i ciklit TCA
Acetil Co A + 3 NAD+ + FAD + GDP + 2Pi + 2H2 O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Cilat janë ngjashmëritë midis glikolizës dhe ciklit TCA?
- Glikoliza dhe cikli TCA përbëhen nga seri reaksionesh të katalizuara nga enzimat.
- Në të dy proceset, ndodh fosforilimi i nivelit të substratit.
- Të dy proceset prodhojnë NADH, H2O si produkte.
- Të dy proceset rregullohen nëpërmjet kontrollit hormonal, rregullimit alosterik dhe frenimit të produktit përfundimtar (mekanizmat e reagimit).
Cili është ndryshimi midis glikolizës dhe ciklit TCA?
Glikoliza vs Cikli TCA |
|
| Glikoliza është procesi ku 6 molekula të sheqerit karboni (monosakaridi) katabolizohen në molekula 3-piruvat karboni nëpërmjet reaksioneve të katalizuara nga enzimat. | Cikli TCA është procesi ku energjia e ruajtur në molekulat e karbonit mblidhet për të prodhuar komponime të pasura me elektrone për zinxhirin e transportit të elektroneve për të sintetizuar ATP nëpërmjet fosforilimit oksidativ. |
| Sajti i reagimit | |
| Glikoliza ndodh në citosol. | Cikli TCA ndodh në matricën e mitokondrive. |
| Kërkesa për oksigjen | |
| Glikoliza mund të ndodhë si në kushte aerobike ashtu edhe në kushte anaerobe. | Cikli TCA është rreptësisht aerobik. |
| Përbërja fillestare | |
| Gjashtë monosakarid karboni (glukoza) është substrati fillestar i glikolizës. | Oxaloacetate me katër karbon është substrati fillestar i ciklit TCA. |
| Produktet fundore | |
| Dy molekula piruvat, dy molekula ATP dhe dy molekula NADH janë produktet përfundimtare të glikolizës. | Dy CO2, një GTP, tre NADH dhe një FADH2 janë produktet përfundimtare të ciklit TCA. |
| Sekuenca e reaksioneve | |
| Reaksionet glikolitike ndodhin si një sekuencë lineare. | Cikli TCA ndodh nëpërmjet një sekuence ciklike. |
| Përfshirja e CO2 | |
| CO2 nuk kërkohet ose prodhohet gjatë glikolizës. | CO2 prodhohet për çdo molekulë acetil co A të ciklit TCA. |
| Konsumimi i ATP | |
| 2 molekulat ATP konsumohen nga rruga glikolitike. | Molekulat ATP nuk përdoren në ciklin TCA. |
Përmbledhje – Glikoliza kundër Ciklit TCA
Glikoliza dhe cikli TCA janë dy rrugë jetike metabolike të përfshira në prodhimin e energjisë nëpërmjet ndërmjetësve të karbonit që rrjedhin nga makro molekulat e karbohidrateve, proteinave, yndyrave dhe acideve nukleike. Të dy proceset janë të ndërmjetësuara nga enzimat dhe janë nën rregullim të vazhdueshëm bazuar në kërkesën për energji të qelizës/organizmit dhe ritmet e këtyre proceseve ndryshojnë në kushte të ndryshme si gjendja e agjërimit, gjendja e ushqyer mirë, gjendja e urisë dhe gjendja e ushtruar. Është e rëndësishme të studiohet rregullimi i rrugës glikolitike dhe ciklit TCA në mënyrë që të përftohen marrëdhëniet biokimike për të adresuar çekuilibrat metabolikë në trup. Glikoliza është procesi iniciativ i frymëmarrjes dhe cikli TCA është faza e dytë kryesore e frymëmarrjes aerobike e cila lidhet me fazën përfundimtare të frymëmarrjes (zinxhiri i transportit të elektroneve). Glikoliza ndodh në citoplazmë dhe prodhon piruvate; këto piruvate hyjnë në mitokondri dhe ndihmojnë në ciklin TCA. Glikoliza mund të ndodhë si në organizmat aerobikë ashtu edhe në ato anaerobe. Sidoqoftë, cikli TCA ndodh vetëm në organizmat aerobikë pasi ai ka nevojë për kushte aerobike. Ky është ndryshimi midis glikolizës dhe ciklit TCA.
Shkarko versionin PDF të Glikolizës kundër Ciklit TCA
Mund të shkarkoni versionin PDF të këtij artikulli dhe ta përdorni për qëllime jashtë linje sipas shënimit të citimit. Ju lutemi shkarkoni versionin PDF këtu Diferenca midis Glikolizës dhe ciklit TCA.
