الفرق بين تحلل السكر ودورة TCA

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الفرق الرئيسي - تحلل السكر مقابل دورة TCA

التنفس هو عملية تحتل سلسلة من التفاعلات التي تقترن بتفاعلات الأكسدة والاختزال ونقل الإلكترون. في نهاية التنفس ، تنتج الكائنات الحية الطاقة لاستخدامها في عمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها. يتم إنتاج هذه الطاقة في شكل ATP (عملة طاقة الخلايا). أثناء التنفس الهوائي ، تعمل جزيئات الأكسجين كمستقبلات نهائية للإلكترون ويتم تقليلها لإنتاج الماء. هذا يخلق تدرجًا كهروكيميائيًا يدفع تخليق ATP. يتكون التنفس الهوائي من ثلاث مراحل رئيسية ، حيث يتم إعادة ترتيب جزيئات الكربون من خلال سلسلة من التفاعلات المحفزة بالإنزيم لإنتاج ATP.المرحلة الأولى ، المشتركة لكل من الأيروبس واللاهوائيات ، هي مسار التحلل حيث يتم تقويض ركيزة السكر ، الجلوكوز بشكل أساسي ، إلى جزيئين من البيروفات. ينتج عن هذا التحويل جزيئين ATP وجزيئين من NADH. المرحلة الثانية هي دورة حمض الكربوكسيل (TCA) ، وهي المحور المركزي حيث تنضم الوسطاء من جميع المسارات الأيضية للمساهمة في إنتاج الطاقة عن طريق إنتاج NADH و FADH2 وجزيئين من CO_{2عن طريق تفاعلات الأكسدة والاختزال. تحدث دورة TCA فقط في الأيروبس. في كلتا العمليتين ، تحدث الفسفرة على مستوى الركيزة لإنتاج الطاقة. الفرق الرئيسي بين تحلل السكر ودورة TCA هو أن تحلل السكر يحدث في السيتوبلازم بينما تحدث دورة TCA في الميتوكوندريا.}

ما هو تحلل السكر؟

التحلل الجلدي أو مسار Embden-Meyerhof هو الخطوة الأولى في إنتاج الطاقة ويحدث في العصارة الخلوية لكل من الهوائيات واللاهوائية. إنه إجراء تفاعل محفز بالإنزيم يتكون من عشر خطوات تفاعل.في التحلل السكري ، يتم فسفرة جزيئات السكر وتحتجز في الخلية لتقويضها إلى جزيئين من البيروفات (ثلاثة مركبات كربون) وهما المنتجان النهائيان لتحلل السكر.

مراحل تحلل السكر

له ثلاث مراحل رئيسية كالتالي:

المرحلة الإعدادية

في هذه المرحلة ، يتم فسفرة مخلفات السكر التي تحتوي على ست ذرات كربون وتحتجز في الخلية. المرحلة التحضيرية هي مرحلة تتطلب طاقة حيث يتم استخدام جزيئين من ATP.

مرحلة الانقسام

خلال هذه المرحلة ، ينقسم جزيء 6-كربون إلى بقايا مكونة من 3 كربون فسفرة.

مرحلة السداد

هذه هي المرحلة الأخيرة من تحلل السكر حيث يتم تصنيع ATP و NADH. يتم إنتاج كل 6 ركيزة من سكر الكربون ، و 4 جزيئات ATP ، و 2 جزيئات NADH ، و 2 جزيئات Pyruvate ؛ وبالتالي فهي مرحلة إنتاج الطاقة من تحلل السكر.

الشكل 01: تحلل السكر

رد الفعل العام لتحلل السكر

الجلوكوز + 2P_i+ 4ADP + 2NAD⁺+ 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H₂O + 2H⁺

صافي إنتاج ATP=2ATP

ما هي دورة TCA؟

دورة TCA ، والتي يشار إليها أيضًا باسم دورة حامض الستريك أو دورة كريبس ، تحدث في مصفوفة الميتوكوندريا. إنه جزء من التنفس الهوائي. ومن ثم ، فإنه يحدث فقط في الأيروبس. دورة TCA عبارة عن مسار دوري محفز بالإنزيم حيث يقبل الركيزة المكونة من 4 كربون (حمض الأكسالو أسيتيك) 2-كربون أسيتيل CoA لإنتاج جزيء 6 كربون (سيترات). يخضع السيترات لمسار استقلابي دوري لإنتاج جزيئين من ثاني أكسيد الكربون وجزيئين NADH وجزيء FADH_{2وجزيء GTP واحد.تتمثل الوظيفة الأساسية لدورة TCA في حصاد إلكترونات عالية الطاقة من وقود الكربون. ثم يتم نقل هذه الإلكترونات عالية الطاقة إلى سلسلة نقل الإلكترون ، وهي المرحلة الأخيرة من التنفس الهوائي لتخليق ATP. تعمل دورة TCA أيضًا كمسار مشترك نهائي لأكسدة الكربوهيدرات والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية والنيوكليوتيدات. تدخل الكربوهيدرات والأحماض الدهنية دورة TCA كـ Acetyl Coenzyme A بينما تدخل الأحماض الأمينية دورة TCA كـ α - كيتوجلوتارات ونيوكليوتيدات على شكل فومارات.}

الشكل 02: دورة TCA

رد الفعل العام لدورة TCA

Acetyl Co A + 3 NAD⁺+ FAD + الناتج المحلي الإجمالي + 2P_i+ 2H_{2 O → 2CO}2_{+ 3NADH + FADH}2_{+ GTP + 3H}+

ما هي أوجه التشابه بين تحلل السكر ودورة TCA؟

• تحلل السكر ودورة TCA تتكون من سلسلة من التفاعلات المحفزة بالإنزيم.
• في كلتا العمليتين ، تحدث الفسفرة على مستوى الركيزة.
• كلتا العمليتين تنتج NADH ، H_{2O كمنتجات.}
• يتم تنظيم كلتا العمليتين من خلال التحكم الهرموني والتنظيم الخيفي وتثبيط المنتج النهائي (آليات التغذية الراجعة).

ما هو الفرق بين تحلل السكر ودورة TCA؟

تحلل السكر مقابل دورة TCA
تحلل السكر هو العملية التي يتم فيها تقويض 6 جزيئات من سكر الكربون (أحادي السكاريد) إلى 3 جزيئات من بيروفات الكربون من خلال تفاعلات الإنزيم المحفزة.	دورة TCA هي العملية التي يتم فيها حصاد الطاقة المخزنة في جزيئات الكربون لإنتاج مركبات غنية بالإلكترون لسلسلة نقل الإلكترون لتخليق ATP عبر الفسفرة المؤكسدة.
موقع رد الفعل
يحدث تحلل السكر في العصارة الخلوية.	تحدث دورة TCA في مصفوفة الميتوكوندريا.
متطلبات الأكسجين
يمكن أن يحدث تحلل السكر في كل من الظروف الهوائية واللاهوائية.	دورة TCA الهوائية بدقة
ابتداء من المركب
ستة أحادي السكاريد الكربوني (الجلوكوز) هو الركيزة الأولى لتحلل السكر.	أربعة أوكسالو أسيتات الكربون هي الركيزة الأولى لدورة TCA.
المنتجات النهائية
اثنان من جزيئات البيروفات ، واثنين من جزيئات ATP ، واثنين من جزيئات NADH هي المنتجات النهائية لتحلل السكر.	اثنان CO2 ، واحد GTP ، ثلاثة NADH وواحد FADH2 هي المنتجات النهائية لدورة TCA.
تسلسل التفاعلات
تحدث تفاعلات حال السكر على شكل تسلسل خطي.	تحدث دورة TCA عبر تسلسل دوري.
مشاركة ثاني أكسيد الكربون2
ثاني أكسيد الكربون غير مطلوب أو ينتج أثناء تحلل السكر.	يتم إنتاجCO2 لكل جزيء أسيتيل co A من دورة TCA.
استهلاك ATP
2 جزيئات ATP يستهلكها مسار التحلل.	جزيئات ATP لا تستخدم في دورة TCA.

ملخص - Glycolysis مقابل دورة TCA

تحلل السكر ودورة TCA هما مساران حيويان لعملية التمثيل الغذائي يشاركان في إنتاج الطاقة عبر وسيطة كربونية مشتقة من الكربوهيدرات الجزيئية والبروتينات والدهون والأحماض النووية.كلتا العمليتين بوساطة إنزيم وتخضعان للتنظيم المستمر بناءً على متطلبات الطاقة للخلية / الكائن الحي وتختلف معدلات هذه العمليات في ظل ظروف مختلفة مثل حالة الصيام وحالة التغذية الجيدة وحالة الجوع وحالة التمرين. من المهم دراسة تنظيم مسار تحلل السكر ودورة TCA من أجل اشتقاق علاقات كيميائية حيوية لمعالجة الاختلالات الأيضية في الجسم. التحلل الجلدي هو عملية المبادرة للتنفس ودورة TCA هي المرحلة الرئيسية الثانية من التنفس الهوائي والتي ترتبط بالمرحلة الأخيرة من التنفس (سلسلة نقل الإلكترون). يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم وينتج البيروفات ؛ تدخل هذه البيروفات في الميتوكوندريا وتساعد في دورة TCA. يمكن أن يحدث تحلل السكر تحت كل من الكائنات الهوائية واللاهوائية. ومع ذلك ، فإن دورة TCA تحدث فقط في الكائنات الهوائية لأنها تحتاج إلى ظروف هوائية. هذا هو الفرق بين تحلل السكر ودورة TCA.

تنزيل نسخة بدف من Glycolysis مقابل دورة TCA

يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تحميل نسخة PDF هنا الفرق بين تحلل السكر ودورة TCA.