Rozdíl mezi glykolýzou a aerobní respirací

Když vaše buňky metabolizují cukr, získávají energii, začnou používat glykolýzu, cestu, která rozkládá molekuly glukózy do pyruvátu. Dokud je k dispozici kyslík, oni sledují buněčné dýchání, které oxiduje pyruvát na oxid uhličitý a vodu, přičemž uvolňuje ještě více energie. Glykolýza a aerobní buněčné dýchání se liší v závislosti na umístění v buňce, kde se uskutečňují, množství energie, kterou uvolňují, chemii každé dráhy a vstupy a výstupy každého z nich.

Video dne

Základní funkce

Glykolýza probíhá v cytosolu, tekutině, která vyplňuje buňku. Buněčné dýchání naopak probíhá v mitochondriích, v malých strukturách uzavřených membránami a plovoucích v cytosolu. Glukóza je hlavní vstup pro glykolýzu; buněčné dýchání naopak závisí primárně na pyruvátu z glykolýzy, i když acetyl-CoA z rozkladu mastných kyselin je dalším důležitým vstupem. Vaše játra také rozkládají aminokyseliny, čímž vzniká pyruvát, oxalacetát, fumarát a další sloučeniny, které mohou být podávány do buněčného dýchání nebo alternativně k tvorbě glukózy.

Účinnost

Buňky ve vašem těle mohou vždy provádět glykolýzu, ale k provádění buněčného dýchání potřebují kyslík. Oxidace glukózy glykolýzou je neúplná; většina energie v původní molekule glukózy zůstává nevyužitá v pyruvátu uvolněném na konci procesu. Glykolýza sama o sobě produkuje čistý zisk dvou ATP (molekuly, které buňka používá k ukládání energie). V závislosti na typu buňky může aerobní dýchání poskytnout čistý zisk 30 nebo 32 ATP.

Chemie

Kroky v těchto cestách a enzymy, které katalyzují každou reakci, jsou samozřejmě zcela odlišné. Glykolýza je desetistupňová cesta, zatímco celulární dýchání zahrnuje několik cest, z nichž nejvýznamnější je transportní řetězec elektronů a cyklus kyseliny citronové. Řetěz elektronového transportu je zvláště charakteristický, protože využívá přenosy elektronů pro čerpání vodíkových iontů přes membránu, čímž vytváří koncentrační gradient, který může použít jiný enzym zvaný ATP syntáza pro výrobu ATP.

Jiné rozdíly

Některé tkáně, jako jsou vaše svalové buňky, dávají přednost aerobnímu dýchání, ale mohou se dostat na samotnou glykolýzu, pokud to bude nutné. Jiné tkáně, jako játra a mozek, se nedají bez buněčného dýchání a nepřetržitě je provádějí. Glykolýza a celulární dýchání také produkují výstupy, které hrají různé role v řadě dalších metabolických cest. Cyklus kyseliny citronové je v tomto ohledu obzvláště důležitý; funguje jako druh metabolického náboje v buňce.Succinyl-CoA je například meziprodukt cyklické kyseliny kyseliny citronové, který slouží jako prekurzor pro syntézu porfyrinů, zatímco alfa-ketoglutarát je bezprostředním prekurzorem pro aminokyselinový glutamát. Určité meziprodukty v glykolýze hrají také alternativní roli v metabolismu; například glukóza 6-fosfát, může být použita pro výrobu ribosy 5-fosfátu cestou pentos fosfátu.