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Diferencia entre la glucólisis y el ciclo de Krebs (ácido cítrico)

La principal diferencia entre la glucólisis y el ciclo de Krebs es: la glucólisis es el primer paso involucrado en el proceso de respiración y ocurre en el citoplasma de la célula. Mientras que el ciclo de Krebs es el segundo proceso de respiración que ocurre en las mitocondrias de la célula. Ambos son el proceso involucrado en la respiración con el objetivo de cumplir con los requerimientos de energía del cuerpo.

Entonces, la glucólisis se define como la cadena de las reacciones, para la conversión de glucosa (o glucógeno) en lactato de piruvato y, por lo tanto, produce ATP. Por otro lado, el ciclo de Kreb o el ciclo del ácido cítrico implica la oxidación de acetil CoA en CO2 y H2O.

La respiración es el proceso importante de todos los seres vivos, donde se utiliza oxígeno y se libera dióxido de carbono del cuerpo. Durante este proceso, se libera energía, que se utiliza para realizar diversas funciones del cuerpo. Además de los dos mecanismos anteriores, existen varios otros mecanismos de respiración como el sistema de transporte de electrones, la vía de la pentosa fosfato, la descomposición anaeróbica del ácido pirúvico y la oxidación terminal.

En el contenido proporcionado discutiremos la diferencia general entre los dos mecanismos más importantes de respiración que son la glucólisis y el ciclo de Krebs.

Cuadro comparativo

Bases para la comparaciónGlucólisisciclo de Krebs
Comienza conDescomposición de la glucosa en piruvato.Oxida el piruvato en CO2.
También conocido comoEMP (vía de Embden-Meyerhof-Parnas o vía citoplasmática).Ciclo TCA (ácido tricaboxílico), respiración mitocondrial.
Papel del dióxido de carbonoNo se genera dióxido de carbono en la glucólisis.El dióxido de carbono se desarrolla en el ciclo de Krebs.
Sitio de ocurrenciaDentro del citoplasma.Ocurre dentro de las mitocondrias (citosol en procariotas)
Puede ocurrir comoAeróbicamente (es decir, en presencia de oxígeno) o anaeróbicamente (es decir, en ausencia de oxígeno).Ocurre aeróbicamente (presencia de oxígeno).
Degradación de la moléculaUna molécula de glucosa se degrada en dos moléculas de sustancias orgánicas, piruvato.La degradación del piruvato se convierte completamente en sustancias inorgánicas que son CO2 y H2O.
Consumo de ATPConsume 2 moléculas de ATP, para la fosforilación.No consume ATP.
Ganancia netaDos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH, por cada molécula de glucosa se descompone.Seis moléculas de NADH2, 2 moléculas de FADH2 por cada dos enzimas acetil CoA.
Número de ATP producidoLa ganancia neta de ATP es 8 (incluido NADH).La ganancia neta de ATP es 24.
Fosforilación oxidativaNo tiene papel de fosforilación oxidativa.Papel vital de la fosforilación oxidativa, y se considera que el oxaloacetato desempeña un papel catalítico.
Paso en el proceso de respiraciónLa glucosa se descompone en piruvato y, por lo tanto, se dice que la glucólisis es el primer paso de la respiración.El ciclo de Krebs es el segundo paso de la respiración.
Tipo de caminoEs la vía recta o lineal.Es un camino circular.

Definición de glucólisis

La glucólisis también se conoce como 'Camino de Embden-Meyerhof-Parnas '. Es una vía única que se produce tanto aeróbicamente como anaeróbicamente, sin la participación de oxígeno molecular. Es la vía principal para el metabolismo de la glucosa y ocurre en el citosol de todas las células. El concepto básico de este proceso es que una molécula de glucosa se oxida parcialmente en dos moles de piruvato, mejorada por la presencia de enzimas.

La glucólisis es un proceso que ocurre en 10 pasos simples. En este ciclo, se producen las primeras siete etapas de las reacciones de glucólisis en los orgánulos citoplasmáticos llamados glucosomas . Mientras que las otras tres reacciones, como la hexoquinasa, la fosfofructoquinasa y la piruvato quinasa, son irreversibles.

Todo el ciclo se divide en dos fases, los primeros cinco pasos se conocen como fase preparatoria y el otro se conoce como fase de pago . En los primeros cinco pasos de esta vía, la fosforilación de glucosa ocurre dos veces y se convierte en fructosa 1, 6-bifosfato, por lo que podemos decir que aquí se consume energía debido a la fosforilación y ATP es el donante del grupo fosforilo.

Además ahora la fructosa 1, 6-bifosfato se divide para producir dos moléculas de 2, 3-carbono. El fosfato de dihidroxiacetona, que es uno de los productos, se convierte en gliceraldehídos 3-fosfato. Esto proporciona dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato, que luego se procesan en una fase de pago de cinco pasos.

La fase de pago es la fase de ganancia de energía de la glucólisis, y produce ATP y NADH en el último paso. En primer lugar, el gliceraldehído 3-fosfato se oxida con NAD + como aceptor de electrones (para formar NADH) y se incorpora un fosfato inorgánico para dar una molécula de alta energía como 1, 3-bifosfoglicerato. Posteriormente, el fosfato de alta energía en el carbono uno se dona al ADP para convertirlo en ATP. Esta producción de ATP se llama fosforilación a nivel de sustrato.

Vía de glucólisis

Así, el rendimiento energético de la glucólisis es 2 ATP y 2 NADH, de una molécula de glucosa.

Pasos involucrados en la glucólisis :

Paso 1 : Este primer paso se llama fosforilación, es una reacción irreversible liderada por una enzima llamada hexoquinasa. Esta enzima se encuentra en todos los tipos de células. En este paso, la ATP fosforila la glucosa para formar una molécula de fosfato de azúcar. La carga negativa presente en el fosfato impide el paso del fosfato de azúcar a través de la membrana plasmática y, por lo tanto, atrapa la glucosa dentro de la célula.

Paso 2 : Este paso se llama Isomerización, en este reordenamiento reversible de la estructura química mueve el oxígeno del carbonilo del carbono 1 al carbono 2, formando una cetosa a partir de un azúcar aldosa.

Paso 3 : Este también es un paso de fosforilación, el nuevo grupo hidroxilo en el carbono 1 es fosforilado por ATP, para la formación de dos fosfatos de azúcar de tres carbonos. Este paso está regulado por la enzima fosfofructoquinasa, que verifica la entrada de azúcares en la glucólisis.

Paso 4 : Esto se denomina reacción de escisión . Aquí se producen dos moléculas de tres carbonos escindiendo el azúcar de seis carbonos. Solo el gliceraldehído 3-fosfato puede proceder inmediatamente a través de la glucólisis.

Paso 5 : Esta también es la reacción de isomerización, donde el otro producto del paso 4, el dihidroxiacetona fosfato se isomeriza para formar gliceraldehído 3-fosfato.

Paso 6 : A partir de este paso, comenzará la fase de generación de energía. Entonces las dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato se oxidan. Al reaccionar con el grupo -SH, el yodoacetato inhibe la función de la enzima gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.

Paso 7 : se forma ATP, a partir del grupo fosfato de alta energía que se generó en el paso 6.

Paso 8 : El enlace éster fosfato en el 3-fosfoglicerato, que tiene energía libre, se mueve del carbono 3 para formar el 2-fosfoglicerato.

Paso 9 : El enlace de fosfato de Enol se crea con la eliminación de agua del 2-fosfoglicerato. La enolasa (enzima que cataliza este paso) es inhibida por el fluoruro.

Paso 10 : Forma ATP, con la transferencia de ADP al grupo fosfato de alta energía, generado en el paso 9.

Definición del ciclo de Krebs

Este ciclo ocurre en la matriz de las mitocondrias (citosol en procariotas) . El resultado neto es la producción de CO2 cuando el grupo acetil ingresa al ciclo como Acetil CoA. En esto, se produce la oxidación del ácido pirúvico en dióxido de carbono y agua.

El ciclo de Krebs fue descubierto por HA Krebs (un bioquímico nacido en Alemania ) en el año 1936 . A medida que el ciclo comienza con la formación de ácido cítrico, se llama ciclo de ácido cítrico. El ciclo también contiene tres grupos carboxílicos (COOH), por lo tanto, también se denomina ciclo del ácido tricarboxílico (ciclo TCA).

El ciclo del ácido cítrico (Krebs)

Pasos involucrados en el ciclo de Krebs :

Paso 1 : El citrato se produce en este paso cuando Acetyl CoA agrega su grupo acetil de dos carbonos al oxaloacetato.

Paso 2 : el citrato se convierte en su isocitrato (un isómero de citrato), mediante la eliminación de una molécula de agua y la adición de la otra.

Paso 3 : NAD + se reduce a NA cuando el isocitrato se oxida y pierde una molécula de CO2.

Paso 4 : el CO2 se pierde nuevamente, el compuesto resultante se oxida y el NAD + se reduce a NADH. La molécula restante se une a la coenzima A a través de un enlace inestable. La alfa-cetoglutarato deshidrogenasa cataliza la reacción.

Paso 5 : GTP se genera por el desplazamiento de CoA por un grupo fosfato y se transfiere al PIB.

Paso 6 : En este paso, se forman FADH2 y succinato oxidante, cuando se transfieren dos hidrógenos a FAD.

Paso 7 : El sustrato se oxida y el NAD + se reduce a NADH y el oxaloacetato se regenera.

Diferencia clave entre la glucólisis y el ciclo de Krebs

  1. La glucólisis también se conoce como EMP (vía de Embden-Meyerhof-Parnas o vía citoplasmática) comienza con la descomposición de la glucosa en piruvato; El ciclo de Krebs también se conoce como ciclo TCA (ácido tricarboxílico). La respiración mitocondrial comienza a oxidar el piruvato en CO2.
  2. La ganancia neta de todo el ciclo es de dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH, por cada molécula de glucosa que se descompone, mientras que en el ciclo de Krebs seis moléculas de NADH2, 2 moléculas de FADH2 por cada dos enzimas acetil-CoA.
  3. El número total de ATP producido es 8 y en el ciclo de Krebs, el ATP total es 24.
  4. No se produce dióxido de carbono en la glucólisis, mientras que en el ciclo de Krebs se produce dióxido de carbono.
  5. El sitio de aparición de la glucólisis está dentro del citoplasma; El ciclo de Krebs ocurre dentro de las mitocondrias (citosol en procariotas).
  6. La glucólisis puede ocurrir en presencia de oxígeno, es decir, aeróbico o en ausencia de oxígeno, es decir, anaeróbico ; El ciclo de Krebs ocurre aeróbicamente .
  7. Una molécula de glucosa se degrada en dos moléculas de una sustancia orgánica, piruvato en la glucólisis, mientras que la degradación del piruvato se convierte completamente en sustancias inorgánicas que son CO2 y H2O.
  8. En la glucólisis 2, las moléculas de ATP se consumen para la fosforilación, mientras que en el ciclo de Kreb no hay consumo de ATP .
  9. Ningún papel de la fosforilación oxidativa en la glucólisis; Hay un papel importante de la fosforilación oxidativa, así como se considera que el oxaloacetato desempeña un papel catalítico en el ciclo de Krebs.
  10. Como en la glucólisis, la glucosa se descompone en piruvato y, por lo tanto, se dice que la glucólisis es el primer paso de la respiración ; El ciclo de Krebs es el segundo paso de la respiración para la producción de ATP.
  11. La glucólisis es una vía recta o lineal ; mientras que el ciclo de Krebs es un camino circular .

Conclusión

Ambas vías producen energía para la célula, donde la glucólisis es la descomposición de una molécula de glucosa para producir dos moléculas de piruvato, mientras que el ciclo de Kreb es el proceso donde el acetil CoA produce citrato al agregar su grupo acetil de carbono al oxaloacetato. La glucólisis es esencial para el cerebro, que depende de la glucosa para obtener energía.

El ciclo de Kreb es una vía metabólica importante en el suministro de energía al cuerpo, aproximadamente el 65-70% del ATP se sintetiza en el ciclo de Krebs. El ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs es la vía oxidativa final que conecta casi todas las vías metabólicas individuales.

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