Unterschied zwischen Krebszyklus und Glykolyse

Hauptunterschied - Krebszyklus vs. Glykolyse

Krebszyklus und Glykolyse sind zwei Schritte in der Zellatmung. Zellatmung ist die biologische Oxidation der organischen Verbindung, die Glukose zur Freisetzung chemischer Energie. Diese chemische Energie wird als Energiequelle in zellulären Funktionen verwendet. Der Krebszyklus kommt nach der Glykolyse. Das Hauptunterschied zwischen Krebszyklus und Glykolyse ist das Der Krebszyklus ist an der vollständigen Oxidation von Brenztraubensäure zu Kohlendioxid und Wasser beteiligt, während die Glykolyse Glukose in zwei Moleküle Brenztraubensäure umwandelt. Der Krebszyklus kommt in den Mitochondrien bei Eukaryoten vor. Die Glykolyse findet im Zytoplasma aller lebenden Organismen statt. Der Krebs-Zyklus ist auch als bekannt Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus (TCA-Zyklus). Die Glykolyse ist auch als Embden-Meyerhof-Parnas-Weg (EMP) bekannt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist der Krebszyklus (oder Zitronensäurezyklus oder TCA-Zyklus)
      - Definition, Merkmale, Prozess
2. Was ist Glykolyse?
      - Definition, Eigenschaften, Prozess
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Krebszyklus und Glykolyse?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Krebszyklus und Glykolyse?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Acetyl-CoA, ATP, Zellatmung, Zitronensäurezyklus, FADH, Glykolyse, Glukose, GTP, Krebszyklus, NADH, Oxidative Decarboxylierung, Pyruvat, TCA-Zyklus

Was ist Krebszyklus?

Der Krebszyklus, auch bekannt als Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus (TCA-Zyklus), ist der zweite Schritt der aeroben Atmung in lebenden Organismen. Während des Krebs-Zyklus wird Pyruvat vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Pyruvat entsteht bei der Glykolyse, der ersten Stufe der Zellatmung. Diese Pyruvate werden dann in die Matrix der Mitochondrien eingeführt, um sie zu durchlaufen oxidative Decarboxylierung. Während der oxidativen Decarboxylierung wird Pyruvat in Acetyl-CoA umgewandelt, indem ein Kohlendioxidmolekül entfernt und zu Essigsäure oxidiert wird. Dann wird ein Coenzym A an den Essigteil gebunden, wodurch das Acetyl-CoA gebildet wird. Dieses Acetyl-CoA tritt dann in den Krebs-Zyklus ein.

Abbildung 1: Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat- und Krebszyklus

Während des Krebszyklus wird der Acetylanteil des Acetyl-CoA an ein Oxalacetatmolekül gebunden, um ein Citratmolekül zu bilden. Das Citrat ist ein Molekül mit sechs Kohlenstoffatomen. Dieses Citrat wird durch eine Reihe von Schritten oxidiert, wodurch zwei Kohlendioxidmoleküle daraus freigesetzt werden. Zunächst wird die Zitronensäure in Isocitrat umgewandelt und durch Reduktion von NAD zu α-Ketoglutarat oxidiert⁺ Molekül. Das α-Ketoglutarat wird erneut zu Succinyl-CoA oxidiert. Das Succinyl-CoA nimmt eine Hydroxylgruppe aus Wasser an und bildet Succinat. Das Succinat wird durch FAD zu Fumarat oxidiert. Die Zugabe von Wassermolekülen zum Fumarat führt zu Malat. Das Malat wird dann durch NAD wieder zu Oxaloacetat oxidiert⁺. Die Gesamtreaktionen des Krebs-Zyklus produzieren sechs NADH, zwei FADH₂, und zwei ATP / GTP-Moleküle pro Glukosemolekül. Der Prozess der oxidativen Decarboxylierung zusammen mit dem Krebs-Zyklus ist in gezeigt Abbildung 1.

Was ist Glykolyse?

Die Glykolyse ist der erste Schritt der Zellatmung in allen lebenden Organismen. Dies bedeutet, dass die Glykolyse sowohl in der aeroben als auch in der anaeroben Atmung stattfindet. Die Glykolyse findet im Zytoplasma statt. Es ist am Abbau von Glukose in zwei Pyruvatmoleküle beteiligt. Eine Phosphatgruppe wird durch das Enzym Hexokinase zu dem Glucosemolekül gegeben, wodurch Glucose-6-phosphat erzeugt wird. Das Glucose-6-phosphat wird dann zu Fructose-6-phosphat isomerisiert. Das Fructose-6-phosphat wird zu Fructose-1-, 6-bisphosphat umgewandelt. Das Fructose-1,6-bisphosphat wird durch die Wirkung des Enzyms aldose in Dihydroxyaceton und Glyceraldehyd gespalten. Sowohl Dihydroxyaceton als auch Glyceraldehyd werden leicht in Dihydroacetonphosphat und Glyceraldehyd-3-phosphat umgewandelt. Das Glyceraldehyd-3-phosphat wird zu 1,3-Bisphosphoglycerat oxidiert. Eine Phosphatgruppe aus dem 1,3-Bisphosphoglycerat wird zur Herstellung von ATP in ADP überführt. Dadurch entsteht ein 3-Phosphoglyceratmolekül. Die Phosphatgruppe des 3-Phosphoglycerats wird in die zweite Kohlenstoffposition desselben Moleküls überführt, um ein 2-Phosphoglycerat-Molekül zu bilden. Die Entfernung eines Wassermoleküls aus dem 2-Phosphoglycerat ergibt das Phosphoenolpyruvat (PEP). Die Übertragung der Phosphatgruppe von PEP auf ein ADP-Molekül ergibt das Pyruvat.

Figur 2: Glykolyse

Die Gesamtreaktionen der Glykolyse erzeugen zwei Pyruvatmoleküle, zwei NADH-Moleküle, zwei ATP-Moleküle und zwei Wassermoleküle. Der vollständige Ablauf der Glykolyse ist in gezeigt Figur 2. 

Ähnlichkeiten zwischen Krebszyklus und Glykolyse

• Krebszyklus und Glykolyse sind zwei Schritte der Zellatmung.
• Sowohl der Krebszyklus als auch die Glykolyse treten bei Prokaryoten im Zytoplasma auf.
• Sowohl der Krebszyklus als auch die Glykolyse werden von Enzymen gesteuert.
• Sowohl der Krebszyklus als auch die Glykolyse produzieren NADH und ATP.

Unterschied zwischen Krebszyklus und Glykolyse

Definition

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus, auch als Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus (TCA-Zyklus) bekannt, bezieht sich auf die Reihe chemischer Reaktionen, bei denen Pyruvat in Acetyl-CoA umgewandelt und vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert wird.

Glykolyse: Glykolyse bezieht sich auf die Reihe chemischer Reaktionen, in denen ein Glucosemolekül in zwei Brenztraubensäuremoleküle umgewandelt wird.

Schritt

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus ist der zweite Schritt der Zellatmung.

Glykolyse: Die Glykolyse ist der erste Schritt der Zellatmung.

Ort

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus tritt in den Mitochondrien von Eukaryoten auf.

Glykolyse: Die Glykolyse findet im Zytoplasma statt.

Aerobe / anaerobe Atmung

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus tritt nur bei aerober Atmung auf.

Glykolyse: Die Glykolyse findet sowohl in der aeroben als auch in der anaeroben Atmung statt.

Verarbeiten

Krebs Zyklus: Der Krebs-Zyklus ist an der vollständigen Oxidation von Pyruvat zu Kohlendioxid und Wasser beteiligt.

Glykolyse: Die Glykolyse ist am Abbau von Glukose in zwei Pyruvatmoleküle beteiligt.

Linear / Zyklisch

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus ist ein zyklischer Prozess.

Glykolyse: Die Glykolyse ist ein linearer Prozess.

Endprodukt

Krebs Zyklus: Das Endprodukt des Krebszyklus ist eine anorganische Kohlenstoffsubstanz.

Glykolyse: Das Endprodukt der Glykolyse ist eine organische Substanz.

Verbrauch von ATP

Krebs Zyklus: Krebszyklus verbraucht kein ATP.

Glykolyse: Die Glykolyse verbraucht zwei ATP-Moleküle.

Nettogewinn

Krebs Zyklus: Krebszyklus produziert sechs NADH-Moleküle und zwei FADH₂ Moleküle.

Glykolyse: Die Glykolyse produziert zwei Pyruvatmoleküle, zwei ATP-Moleküle und zwei NADH-Moleküle.

Nettogewinn an Energie

Krebs Zyklus: Der Nettozuwachs an Energie des Krebs-Zyklus beträgt 24 ATP-Moleküle.

Glykolyse: Der Energiegewinn der Glykolyse beträgt 8 ATP-Moleküle.

Kohlendioxid

Krebs Zyklus: Während des Krebszyklus wird Kohlendioxid freigesetzt.

Glykolyse: Bei der Glykolyse wird kein Kohlendioxid freigesetzt.

Oxidative Phosphorylierung

Krebs Zyklus: Der Krebszyklus ist mit der oxidativen Phosphorylierung verbunden.

Glykolyse: Die Glykolyse steht nicht im Zusammenhang mit der oxidativen Phosphorylierung.

Sauerstoff

Krebs Zyklus: Der Krebs-Zyklus verwendet Sauerstoff als terminales Oxidationsmittel.

Glykolyse: Für die Glykolyse ist kein Sauerstoff erforderlich.

Fazit

Krebszyklus und Glykolyse sind zwei Schritte in der Zellatmung. Der Krebszyklus tritt nur bei aerober Atmung auf. Die Glykolyse ist sowohl für die aerobe als auch für die anaerobe Atmung üblich. Der Krebszyklus folgt der Glykolyse. Während der Glykolyse werden zwei Pyruvatmoleküle aus einem Glucosemolekül hergestellt. Diese Pyruvatmoleküle werden während des Krebs-Zyklus vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der Hauptunterschied zwischen Krebszyklus und Glykolyse besteht in den Ausgangsmaterialien, dem Mechanismus und den Endprodukten der einzelnen Schritte.

Referenz:

1. "Oxidative Decarboxylierung und Krebszyklus". Metabolische Prozesse.Hersi, Google Sites, hier verfügbar. Abgerufen am 17. August 2017.
2.Bailey, Regina. "10 Schritte der Glykolyse". ThoughtCo, hier erhältlich. Abgerufen am 17. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. “Zitronensäurezyklus noi” Von Narayanese (Diskussion) - Modifizierte Version von Image: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Glykolyse" Von WYassineMrabetTalk✉Dieses Vektorbild wurde mit Inkscape erstellt. - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia