Perbezaan utama antara glikolisis dan kitaran Krebs adalah: Glikolisis adalah langkah pertama yang terlibat dalam proses pernafasan dan berlaku di sitoplasma sel. Sedangkan Kitaran Krebs merupakan proses kedua pernafasan yang terjadi di mitokondria sel. Kedua-duanya adalah proses yang terlibat dalam pernafasan dengan tujuan memenuhi keperluan tenaga tubuh.
Jadi Glikolisis ditakrifkan sebagai rantai tindak balas, untuk penukaran glukosa (atau glikogen) ke piruvat laktat dan dengan itu menghasilkan ATP. Sebaliknya kitaran Kreb atau kitaran asid sitrik melibatkan pengoksidaan asetil CoA menjadi CO2 dan H2O.
Respirasi adalah proses penting bagi semua makhluk hidup, di mana oksigen digunakan dan karbon dioksida dilepaskan dari tubuh. Semasa proses ini, tenaga dilepaskan, yang digunakan untuk melaksanakan pelbagai fungsi tubuh. Selain dari dua mekanisme di atas, terdapat pelbagai mekanisme pernafasan lain seperti sistem pengangkutan elektron, laluan pentos fosfat, pecahan anaerobik asid piruvat, dan pengoksidaan terminal.
Dalam kandungan yang disediakan, kita akan membincangkan perbezaan umum antara dua mekanisme pernafasan yang paling penting iaitu kitaran glikolisis dan kitaran Krebs.
Carta Perbandingan
| Asas untuk Perbandingan | Glikolisis | Kitaran Krebs |
|---|---|---|
| Bermula dengan | Memecahkan glukosa ke piruvat. | Oxidize Pyruvate menjadi CO2. |
| Juga dikenali sebagai | EMP (Laluan Embden-Meyerhof-Parnas atau laluan Cytolplasmic). | Kitaran TCA (tricaboxylic acid), respirasi mitokondria. |
| Peranan Karbon dioksida | Tiada karbon dioksida berevolusi dalam glikolisis. | Karbon dioksida berkembang dalam kitaran Krebs. |
| Tapak kejadian | Di dalam sitoplasma. | Berlaku di dalam mitokondria (sitosol dalam prokariota) |
| Ia boleh berlaku sebagai | Aerobik (iaitu dengan kehadiran oksigen) atau anaerobik (iaitu tanpa oksigen). | Ia berlaku secara aerobik (kehadiran oksigen). |
| Degradasi molekul | Molekul glukosa dihancurkan menjadi dua molekul bahan organik, piruvat. | Degradasi piruvat sepenuhnya ke dalam bahan tak organik yang CO2 dan H2O. |
| Penggunaan ATP | Ia menggunakan 2 molekul ATP, untuk fosforilasi. | Ia tidak mengambil ATP. |
| Keuntungan bersih | Dua molekul ATP dan dua molekul NADH, bagi setiap molekul glukosa dipecahkan. | Enam molekul NADH2, 2 molekul FADH2 untuk setiap dua enzim CoA asetil. |
| Bilangan ATP yang dihasilkan | Keuntungan bersih ATP adalah 8 (termasuk NADH). | Keuntungan bersih ATP ialah 24. |
| Fosforilasi oksidatif | Tiada peranan fosforilasi oksidatif. | Peranan penting fosforilasi oksidatif, dan oksaloasetat dianggap memainkan peranan pemangkin. |
| Langkah dalam proses pernafasan | Glukosa dipecah menjadi piruvat, dan oleh itu glikolisis dikatakan sebagai langkah pertama pernafasan. | Kitaran Krebs adalah langkah kedua pernafasan. |
| Jenis laluan | Ia adalah laluan lurus atau linear. | Ia adalah laluan bulat. |
Definisi Glikolisis
Glycolysis juga dikenali sebagai 'Embden-Meyerhof-Parnas Pathway '. Ia adalah laluan yang unik yang berlaku secara aerobik serta anaerob, tanpa penglibatan oksigen molekul. Ia adalah laluan utama untuk metabolisme glukosa dan berlaku di sitosol semua sel. Konsep asas proses ini adalah bahawa satu molekul glukosa mendapat sebahagiannya teroksidasi menjadi dua mol piruvat, dipertingkatkan oleh kehadiran enzim.
Glikolisis adalah proses yang berlaku dalam 10 langkah mudah. Dalam kitaran ini tujuh langkah pertama tindak balas glikolisis berlaku dalam organel sitoplasma yang dipanggil glycosome . Sedangkan tiga tindak balas yang lain seperti hexokinase, phosphofructokinase, dan piruvat kinase adalah yang tidak dapat dipulihkan.
Seluruh kitaran dibahagikan kepada dua fasa, lima langkah pertama dikenali sebagai fasa persediaan dan satu lagi dikenali sebagai fasa pembayaran . Dalam lima langkah pertama dari laluan ini, fosforilasi glukosa berlaku dua kali dan ditukar kepada fruktosa 1, 6-biphosphat, jadi kita dapat mengatakan bahawa di sini tenaga digunakan kerana fosforilasi dan ATP adalah penderma kumpulan fosforil.
Selanjutnya fruktosa 1, 6-biposfat akan pecah untuk menghasilkan dua molekul 2, 3-karbon. Dihydroxyacetone fosfat, yang merupakan salah satu produk ditukar menjadi gliseraldehid 3-phofate. Ini memberikan dua molekul glyceraldehyde 3-phopsphate, yang selanjutnya diproses ke fasa ganjaran lima langkah.
Fase bayar adalah fasa keuntungan tenaga glikolisis, dan ia menghasilkan ATP dan NADH dalam langkah terakhir. Pertama, glyceraldehyde 3-fosfat dioksidakan dengan NAD + sebagai akseptor elektron (untuk membentuk NADH) dan fosfat anorganik dimasukkan untuk memberikan molekul tenaga yang tinggi sebagai 1, 3-biphazogliserat. Selepas itu, fosfat tenaga tinggi pada karbon disumbangkan kepada ADP untuk ditukar kepada ATP. Pengeluaran ATP ini dipanggil fosforilasi peringkat substrat.
Laluan Glikolisis
Oleh itu, hasil tenaga dari glikolisis adalah 2 ATP dan 2 NADH, dari satu molekul glukosa.
Langkah-langkah yang terlibat dalam glikolisis :
Langkah 1 : Langkah pertama ini dipanggil sebagai fosforilasi, ia adalah tindak balas yang tidak dapat dipulihkan oleh enzim yang dipanggil hexokinase. Enzim ini terdapat dalam semua jenis sel. Dalam langkah ini, Glukosa di fosforilasi oleh ATP untuk membentuk molekul gula-fosfat. Kuantiti negatif yang terdapat pada fosfat menghalang laluan fosfat gula melalui membran plasma dan dengan itu melibatkan glukosa di dalam sel.
Langkah 2 : Langkah ini dipanggil Isomerization, dalam penyusunan semula struktur kimia yang bergerak balik karbon oksigen karbonan daripada karbon 1 hingga karbon 2, membentuk ketose dari gula aldosa.
Langkah 3 : Ini juga merupakan langkah fosforilasi, kumpulan hidroksil baru pada karbon 1 di fosforilasi oleh ATP, untuk pembentukan dua fosfat gula tiga-karbon. Langkah ini dikawal oleh enzim phosphofructokinase, yang memeriksa kemasukan gula ke dalam glikolisis.
Langkah 4 : Ini dinamakan sebagai tindak balas belahan . Di sini dua molekul tiga karbon dihasilkan dengan mengekalkan enam gula karbon. Hanya glikeraldehid 3-fosfat yang boleh meneruskan dengan segera melalui glikolisis.
Langkah 5 : Ini juga tindak balas Isomerisasi, di mana produk lain dari langkah 4, dihydroxyacetone fosfat adalah isomerized untuk membentuk glyceraldehyde 3-fosfat.
Langkah 6 : Dari langkah ini, fasa penjanaan tenaga akan bermula. Oleh itu, dua molekul gliseraldehida 3-fosfat dioksidakan. Dengan bertindak balas dengan kumpulan-SH, Iodoacetate menghalang fungsi enzim gliseraldehid-3-fosfat dehidrogenase.
Langkah 7 : ATP terbentuk, dari kumpulan fosfat tenaga tinggi yang dijana dalam langkah 6.
Langkah 8 : Pautan fosfat ester dalam 3-phosphoglycerate, mempunyai tenaga bebas dipindahkan dari karbon 3 untuk membentuk 2-fosfogliserat.
Langkah 9 : Hubungan folat Enol dicipta dengan penyingkiran air dari 2-phosphoglycerate. Enolase (enzim catalyzing langkah ini) dihalang oleh fluorida.
Langkah 10 : Bentuk ATP, dengan pemindahan ADP kepada kumpulan fosfat tenaga tinggi, dijana dalam langkah 9.
Definisi Kitaran Krebs
Kitaran ini berlaku dalam matriks mitokondria (sitosol dalam prokariota) . Hasil bersih adalah pengeluaran CO2 apabila kumpulan asetil memasuki kitaran sebagai Acetyl CoA. Dalam hal ini, pengoksidaan asid piruvat menjadi karbon dioksida dan air berlaku.
Kitaran Krebs ditemui oleh HA Krebs (seorang biokimia kelahiran Jerman ) pada tahun 1936 . Apabila kitaran bermula dengan pembentukan asid sitrik, ia dipanggil kitaran asid sitrik. Kitaran ini juga mengandungi tiga kumpulan karboksil (COOH), dan juga dikenali sebagai kitaran asid tricarboxylic (TCA cycle).
Kitaran asid Citric (Krebs)
Langkah-langkah yang terlibat dalam kitaran Krebs :
Langkah 1 : Citrate dihasilkan dalam langkah ini apabila Acetyl CoA menambah kumpulan asetil dua-karbonnya kepada oxaloacetate.
Langkah 2 : Citrate ditukar kepada isocitrate (isomer citrate), dengan penyingkiran satu molekul air dan menambah yang lain.
Langkah 3 : NAD + dikurangkan kepada NA apabila isocitrate dioksidakan dan kehilangan molekul CO2.
Langkah 4 : CO2 hilang lagi, sebatian yang dihasilkan teroksida dan NAD + dikurangkan menjadi NADH. Molekul yang tersisa dapat dilekatkan pada koenzim A melalui ikatan yang tidak stabil. Dehydrogenase Alpha-ketoglutarate mempelbagaikan tindak balas.
Langkah 5 : GTP dijana oleh anjakan CoA oleh kumpulan fosfat dan dipindahkan ke KDNK.
Langkah 6 : Dalam langkah ini, FADH2 dan pengoksidaan suksin terbentuk, apabila dua hidrogen dipindahkan ke FAD.
Langkah 7 : Substrat akan teroksidasi dan NAD + dikurangkan menjadi NADH dan oksaloasetat semula.
Perbezaan Utama Antara Kitaran Glikolisis dan Krebs
- Glycolysis juga dikenali sebagai EMP (Laluan Embden-Meyerhof-Parnas atau laluan Cytoplasmic) bermula dengan pecahan glukosa menjadi piruvat; Kitaran Krebs juga dikenali sebagai kitaran TCA (tricarboxylic acid). Pernafasan mitokondria mula mengoksida pyruvate menjadi CO2.
- Keuntungan bersih keseluruhan kitaran adalah dua molekul ATP dan dua molekul NADH, untuk setiap molekul glukosa yang dipecah, manakala di Krebs kitaran enam molekul NADH2, 2 molekul FADH2 untuk setiap enzim dua asetil-CoA.
- Jumlah bilangan ATP yang dihasilkan adalah 8 dan kitaran Krebs, jumlah ATP ialah 24.
- Tiada karbon dioksida berevolusi dalam glikolisis manakala kitaran karbon dioksida Krebs berkembang.
- Lokasi kejadian glikolisis berada di dalam sitoplasma; Kitaran Krebs berlaku di dalam mitokondria (sitosol dalam prokariota).
- Glikolisis boleh berlaku di hadapan oksigen iaitu aerobik atau tanpa oksigen iaitu anaerobik ; Kitar Krebs berlaku secara aerobik .
- Molekul glukosa dihancurkan menjadi dua molekul bahan organik, piruvat dalam glikolisis, manakala kemerosotan piruvat sepenuhnya ke dalam bahan tak organik yang CO2 dan H2O.
- Dalam Glikolisis 2, molekul ATP digunakan untuk fosforilasi manakala kitaran Kreb tidak ada penggunaan ATP .
- Tiada peranan fosforilasi oksidatif dalam glikolisis; terdapat peranan utama fosforilasi oksidatif serta oksaloasetat dianggap memainkan peranan pemangkin dalam kitaran Krebs.
- Seperti dalam glikolisis, glukosa dipecah menjadi piruvat, dan oleh itu glikolisis dikatakan sebagai langkah pertama pernafasan ; Kitaran Krebs adalah langkah kedua pernafasan untuk pengeluaran ATP.
- Glikolisis adalah laluan lurus atau linear ; manakala kitaran Krebs adalah laluan bulat .
Kesimpulannya
Kedua-dua laluan menghasilkan tenaga untuk sel, di mana Glikolisis adalah pecahan molekul glukosa untuk menghasilkan dua molekul piruvat, manakala kitaran Kreb adalah proses di mana asetil CoA, menghasilkan sitrat dengan menambah kumpulan asetil karbonnya ke oksaloasetat. Glikolisis adalah penting untuk otak yang bergantung kepada glukosa untuk tenaga.
Kitaran Kreb adalah laluan metabolik penting dalam membekalkan tenaga kepada badan, kira-kira 65-70% ATP disintesis dalam kitaran Krebs. Kitaran asid sitrik atau kitaran Krebs adalah laluan oksidatif akhir yang menghubungkan hampir semua laluan metabolik individu.
