Διαφορά μεταξύ γλυκόλυσης και αερόβιας αναπνοής

Όταν τα κύτταρα σας μεταβολίζουν τη ζάχαρη για να πάρουν ενέργεια, αρχίζουν χρησιμοποιώντας τη γλυκόλυση, μια οδό που διασπά τα μόρια γλυκόζης σε πυροσταφυλικό. Όσο είναι διαθέσιμο το οξυγόνο, ακολουθούν την κυτταρική αναπνοή, η οποία οξειδώνει το πυροσταφυλικό σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό, ενώ απελευθερώνει ακόμα περισσότερη ενέργεια. Η γλυκόλυση και η αερόβια κυτταρική αναπνοή διαφέρουν από την άποψη της θέσης στο κύτταρο όπου λαμβάνουν χώρα, της ποσότητας ενέργειας που απελευθερώνουν, της χημείας κάθε οδού και των εισόδων και εξόδων του καθενός.

Βίντεο της Ημέρας

Βασικές λειτουργίες

Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα στο κυτοσόλι, το υγρό που γεμίζει το κελί. Η κυτταρική αναπνοή, αντιθέτως, λαμβάνει χώρα στα μιτοχόνδρια, μικρές δομές που περικλείονται από μεμβράνες και επιπλέουν στο κυτταρόπλασμα. Η γλυκόζη είναι η κύρια εισροή για τη γλυκόλυση. η κυτταρική αναπνοή, αντίθετα, εξαρτάται κυρίως από το πυροσταφυλικό οξύ από τη γλυκόλυση, αν και το ακετυλο-ΟοΑ από την κατανομή των λιπαρών οξέων είναι μια άλλη σημαντική εισροή. Το ήπαρ σας διαλύει επίσης τα αμινοξέα για να δώσει πυροσταφυλικό, οξαλοξεικό, φουμαρικό και άλλες ενώσεις που μπορεί να τροφοδοτήσει σε κυτταρική αναπνοή ή εναλλακτικά να χρησιμοποιήσει για να κάνει τη γλυκόζη.

Απόδοση

Τα κύτταρα στο σώμα σας μπορούν πάντα να εκτελούν γλυκόλυση, αλλά για να πραγματοποιήσουν κυτταρική αναπνοή χρειάζονται οξυγόνο. Η οξείδωση της γλυκόζης μέσω της γλυκόλυσης είναι ελλιπής. το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας στο αρχικό μόριο γλυκόζης παραμένει αναπόσπαστο στο πυροσταφυλικό που απελευθερώνεται στο τέλος της διαδικασίας. Η γλυκόλυση από μόνη της παράγει ένα απλό καθαρό κέρδος από δύο ATP (μόρια που χρησιμοποιεί το κύτταρο για την αποθήκευση ενέργειας). Ανάλογα με τον τύπο κυττάρων, η αερόβια αναπνοή μπορεί να αποφέρει καθαρό κέρδος 30 ή 32 ATP.

Χημεία

Τα βήματα που εμπλέκονται σε αυτές τις οδούς και τα ένζυμα που καταλύουν κάθε αντίδραση είναι, φυσικά, αρκετά διαφορετικά. Η γλυκόλυση είναι μια οδός δέκα σταδίων, ενώ η κυτταρική αναπνοή περιλαμβάνει διάφορες οδούς, οι κυριότερες από τις οποίες είναι η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και ο κύκλος του κιτρικού οξέος. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι ιδιαίτερα διακριτική, επειδή χρησιμοποιεί μεταφορά ηλεκτρονίων για την άντληση ιόντων υδρογόνου σε μια μεμβράνη, δημιουργώντας μια βαθμίδα συγκέντρωσης που ένα άλλο ένζυμο που ονομάζεται συνθετάση ΑΤΡ μπορεί να χρησιμοποιήσει για να παράγει ΑΤΡ.

Άλλες διαφορές

Μερικοί ιστοί, όπως τα μυϊκά σας κύτταρα, προτιμούν την αερόβια αναπνοή, αλλά μπορούν να περάσουν από τη γλυκόλυση μόνο για λίγο, αν χρειαστεί. Άλλοι ιστοί, όπως το ήπαρ και ο εγκέφαλος, δεν μπορούν να κάνουν χωρίς κυτταρική αναπνοή και να το εκτελούν συνεχώς. Η γλυκόλυση και η κυτταρική αναπνοή παράγουν επίσης αποτελέσματα που παίζουν διαφορετικούς ρόλους σε μια ποικιλία άλλων μεταβολικών οδών. Ο κύκλος του κιτρικού οξέος είναι ιδιαίτερα σημαντικός από την άποψη αυτή. λειτουργεί ως ένα είδος μεταβολικού κόμβου στο κύτταρο.Το Succinyl-CoA, για παράδειγμα, είναι ένα ενδιάμεσο κύκλου κιτρικού οξέος που χρησιμεύει ως πρόδρομος για τη σύνθεση των πορφυρινών, ενώ το άλφα-κετογλουταρικό είναι ο άμεσος πρόδρομος για το γλουταμικό αμινοξύ. Ορισμένα ενδιάμεσα στη γλυκόλυση παίζουν επίσης εναλλακτικούς ρόλους στο μεταβολισμό. η 6-φωσφορική γλυκόζη, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή 5-φωσφορικής ριβόζης μέσω της οδού φωσφορικής πεντόζης.