Diferencia clave: glucólisis frente al ciclo de TCA
La respiración es un proceso que ocupa una serie de reacciones que se acoplan mediante reacciones de oxidación y reducción y transferencia de electrones. Al final de la respiración, los organismos producen energía para utilizar en sus procesos metabólicos. Esta energía se produce en forma de ATP (moneda de energía de las células). Durante la respiración aeróbica, las moléculas de oxígeno actúan como aceptores de electrones finales y se reducen para producir agua. Esto crea un gradiente electroquímico que impulsa la síntesis de ATP. La respiración aeróbica consta de tres fases principales, donde las moléculas de carbono se reorganizan a través de una serie de reacciones catalizadas por enzimas para producir ATP. La primera fase, común a aerobios y anaerobios, es la vía glucolítica donde el sustrato del azúcar, principalmente glucosa, se cataboliza a dos moléculas de piruvato. Esta conversión produce dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. La segunda fase es el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), que es el eje central donde se unen los intermedios de todas las vías metabólicas para contribuir a la producción de energía al producir NADH, FADH2 y dos moléculas de CO2 mediante reacciones de oxidación-reducción. El ciclo de TCA solo tiene lugar en aerobios. En ambos procesos, tiene lugar la fosforilación a nivel de sustrato para producir energía. La diferencia clave entre la glucólisis y el ciclo de TCA es que la glucólisis ocurre en el citoplasma mientras que el ciclo de TCA ocurre en las mitocondrias.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la glucólisis
3. Qué es el ciclo de TCA
4. Similitudes entre la glucólisis y el ciclo de TCA
5. Comparación lado a lado - Ciclo de glucólisis frente a TCA en forma tabular
6. Resumen
¿Qué es la glucólisis?
La glucólisis o la vía de Embden-Meyerhof es el primer paso de la producción de energía y tiene lugar en el citosol de aerobios y anaerobios. Es un procedimiento de reacción catalizado por enzimas que consta de diez pasos de reacción. En la glucólisis, las moléculas de azúcar se fosforilan y quedan atrapadas en la célula para catabolizarse en dos moléculas de piruvato (compuesto de tres carbonos) que son los productos finales de la glucólisis.
Etapas de glucólisis
Tiene tres etapas principales de la siguiente manera:
Etapa preparatoria
En esta etapa, los residuos de azúcar que contienen seis átomos de carbono se fosforilan y quedan atrapados en la célula. La fase preparatoria es una fase que requiere energía en la que se utilizan dos moléculas de ATP.
Etapa de escisión
Durante esta fase, la molécula de 6 carbonos se escinde en dos residuos fosforilados de 3 carbonos.
Pagar etapa
Esta es la etapa final de la glucólisis donde se sintetizan ATP y NADH. Por cada sustrato de azúcar de 6 carbonos, se producen 4 moléculas de ATP, 2 moléculas de NADH y 2 moléculas de piruvato; por tanto, es la fase de producción de energía de la glucólisis.
Figura 01: Glucólisis
Reacción general de la glucólisis
Glucosa + 2P i + 4ADP + 2NAD + + 2ATP → 2 Piruvato + 4ATP + 2NADH + 2H 2 O + 2H +
Producción neta de ATP = 2ATP
¿Qué es el ciclo TCA?
El ciclo de TCA, también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, tiene lugar en la matriz de las mitocondrias. Es parte de la respiración aeróbica; por lo tanto, solo tiene lugar en aerobios. El ciclo de TCA es una vía cíclica catalizada por enzimas en la que un sustrato de 4 carbonos (ácido oxaloacético) acepta acetil CoA de 2 carbonos para producir una molécula de 6 carbonos (citrato). El citrato se somete a una vía metabólica cíclica para producir dos moléculas de dióxido de carbono, dos moléculas de NADH, una FADH 2molécula y una molécula de GTP. La función principal del ciclo TCA es recolectar electrones de alta energía a partir de combustibles de carbono. Estos electrones de alta energía se transfieren luego a la cadena de transporte de electrones, que es la etapa final de la respiración aeróbica para la síntesis de ATP. El ciclo del TCA también actúa como la vía común final para la oxidación de carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos. Los carbohidratos y los ácidos grasos ingresan al ciclo del TCA como acetil coenzima A, mientras que los aminoácidos ingresan al ciclo del TCA como α-cetoglutarato y los nucleótidos como fumarato.
Figura 02: Ciclo de TCA
Reacción general del ciclo de TCA
Acetil Co A + 3 NAD + + FAD + GDP + 2P i + 2H 2 O → 2CO 2 + 3NADH + FADH 2 + GTP + 3H +
¿Cuáles son las similitudes entre la glucólisis y el ciclo de TCA?
- La glucólisis y el ciclo de TCA forman parte de una serie de reacciones catalizadas por enzimas.
- En ambos procesos, tiene lugar la fosforilación a nivel de sustrato.
- Ambos procesos producen NADH, H 2 O como productos.
- Ambos procesos se regulan mediante el control hormonal, la regulación alostérica y la inhibición del producto final (mecanismos de retroalimentación).
¿Cuál es la diferencia entre la glucólisis y el ciclo de TCA?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Glucólisis vs ciclo de TCA |
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| La glucólisis es el proceso en el que las moléculas de azúcar de 6 carbonos (monosacáridos) se catabolizan en moléculas de piruvato de 3 carbonos a través de reacciones catalizadas por enzimas. | El ciclo del TCA es el proceso en el que la energía almacenada en las moléculas de carbono se recolecta para producir compuestos ricos en electrones para que la cadena de transporte de electrones sintetice ATP a través de la fosforilación oxidativa. |
| Sitio de reacción | |
| La glucólisis ocurre en el citosol. | El ciclo de TCA ocurre en la matriz de las mitocondrias. |
| Requisito de oxígeno | |
| La glucólisis puede ocurrir tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. | El ciclo de TCA es estrictamente aeróbico. |
| Compuesto inicial | |
| El monosacárido de seis carbonos (glucosa) es el sustrato inicial de la glucólisis. | El oxaloacetato de cuatro carbonos es el sustrato de partida del ciclo de TCA. |
| Productos finales | |
| Dos moléculas de piruvato, dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH son los productos finales de la glucólisis. | Dos CO2, un GTP, tres NADH y un FADH2 son los productos finales del ciclo de TCA. |
| Secuencia de reacciones | |
| Las reacciones glicolíticas ocurren como una secuencia lineal. | El ciclo de TCA ocurre a través de una secuencia cíclica. |
| Participación de CO 2 | |
| No se requiere ni se produce CO2 durante la glucólisis. | Se produce CO2 por cada molécula de acetil co A del ciclo de TCA. |
| Consumo de ATP | |
| 2 moléculas de ATP son consumidas por la vía glucolítica. | Las moléculas de ATP no se utilizan en el ciclo de TCA. |
Resumen - Ciclo de glucólisis vs TCA
La glucólisis y el ciclo del TCA son dos vías metabólicas vitales involucradas en la producción de energía a través de intermedios de carbono derivados de las macromoléculas de carbohidratos, proteínas, grasas y ácidos nucleicos. Ambos procesos están mediados por enzimas y están bajo una regulación constante basada en el requerimiento de energía de la célula / organismo y las tasas de estos procesos difieren bajo diversas condiciones, como el estado de ayuno, el estado de buena alimentación, el estado de inanición y el estado de ejercicio. Es importante estudiar la regulación de la vía glucolítica y el ciclo de TCA para derivar relaciones bioquímicas para abordar los desequilibrios metabólicos en el cuerpo. La glucólisis es el proceso de iniciativa de la respiración y el ciclo de TCA es la segunda fase principal de la respiración aeróbica que se conecta con la etapa final de la respiración (cadena de transporte de electrones). La glucólisis ocurre en el citoplasma y produce piruvatos; estos piruvatos entran en las mitocondrias y ayudan en el ciclo del TCA. La glucólisis puede ocurrir tanto en organismos aeróbicos como anaeróbicos. Sin embargo, el ciclo de TCA ocurre solo en organismos aeróbicos, ya que necesita condiciones aeróbicas. Esta es la diferencia entre la glucólisis y el ciclo de TCA.
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