主な違い - クレブス サイクルと解糖
クレブス サイクルと解糖は、細胞呼吸の 2 つのステップです。細胞呼吸は、化学エネルギーを放出するためのグルコースである有機化合物の生物学的酸化です。この化学エネルギーは、細胞機能のエネルギー源として使用されます。クレブス回路は解糖の後に来ます。 主な違い クレブス回路と解糖の間の違いは、クレブス回路がピルビン酸の二酸化炭素と水への完全な酸化に関与しているのに対し、解糖はグルコースを 2 分子のピルビン酸に変換することです。 .クレブス回路は、真核生物のミトコンドリア内で発生します。解糖は、すべての生物の細胞質で発生します。クレブス回路はクエン酸回路としても知られています または トリカルボン酸サイクル (TCA サイクル) .解糖系は、エムデン-マイヤーホフ-パルナス (EMP) 経路としても知られています。
対象となる主な分野
1.クレブス サイクル (またはクエン酸サイクルまたは TCA サイクル) とは
– 定義、特性、プロセス
2.解糖とは
– 定義、特性、プロセス
3.クレブス回路と解糖の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.クレブス回路と解糖の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:アセチル CoA、ATP、細胞呼吸、クエン酸サイクル、FADH、解糖、グルコース、GTP、クレブス サイクル、NADH、酸化的脱炭酸、ピルビン酸、TCA サイクル 
クレブス サイクルとは
クエン酸回路としても知られるクレブス回路 または トリカルボン酸サイクル (TCA サイクル) 、生物の好気呼吸の第 2 段階です。クレブス回路の間、ピルビン酸は二酸化炭素と水に完全に酸化されます。ピルビン酸は、細胞呼吸の最初のステップである解糖系で生成されます。これらのピルビン酸はミトコンドリアのマトリックスに取り込まれ、酸化的脱炭酸を受けます。 .酸化的脱炭酸中、ピルビン酸は、二酸化炭素分子を除去し、酢酸に酸化することにより、アセチル-CoAに変換されます。次に、補酵素Aが酢酸部分に結合し、アセチル-CoAを形成します。このアセチル CoA はクレブス回路に入ります。
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図 1:ピルビン酸の酸化的脱炭酸とクレブス回路
クレブス サイクルの間、アセチル CoA のアセチル部分がオキサロ酢酸分子に結合してクエン酸分子を形成します。クエン酸は6炭素分子です。このクエン酸塩は一連のステップによって酸化され、そこから 2 つの二酸化炭素分子が放出されます。まず、クエン酸はイソクエン酸に変換され、NAD分子を還元することによってα-ケトグルタル酸に酸化されます。 α-ケトグルタル酸は再びスクシニル-CoAに酸化されます。スクシニルCoAは、水からヒドロキシル基を取り、コハク酸を形成します。コハク酸は、FAD によってフマル酸に酸化されます。フマレートに水分子が付加すると、マレートが生成されます。その後、リンゴ酸は NAD によってオキサロ酢酸に酸化されます。クレブス サイクルの全体的な反応により、6 つの NADH、2 つの FADH2 が生成されます。 、および 1 つのグルコース分子あたり 2 つの ATP/GTP 分子。クレブス回路に沿った酸化的脱炭酸のプロセスを 図 1 に示します。 .
解糖とは
解糖は、すべての生物における細胞呼吸の最初のステップです。つまり、好気呼吸と嫌気呼吸の両方で解糖が起こるということです。解糖は細胞質で起こる。これは、グルコースを 2 つのピルビン酸分子に分解することに関与しています。酵素ヘキソキナーゼによってリン酸基がグルコース分子に付加され、グルコース 6-リン酸が生成されます。次に、グルコース-6-リン酸はフルクトース-6-リン酸に異性化されます。フルクトース 6-リン酸は、フルクトース 1, 6-ビスリン酸に変換されます。フルクトース 1, 6-ビスリン酸は、酵素アルドースの作用により、ジヒドロキシアセトンとグリセルアルデヒドに分解されます。ジヒドロキシアセトンとグリセルアルデヒドはどちらも、ジヒドロアセトンリン酸とグリセルアルデヒド 3-リン酸に容易に変換されます。グリセルアルデヒド 3-リン酸は、1, 3-ビスホスホグリセリン酸に酸化されます。 1, 3-ビスホスホグリセレートの 1 つのリン酸基が ADP に転移して、ATP が生成されます。これにより、3-ホスホグリセレート分子が生成されます。 3-ホスホグリセレートのリン酸基は、同じ分子の 2 番目の炭素位置に転移して、2-ホスホグリセレート分子を形成します。 2-ホスホグリセレートから水分子を除去すると、ホスホエノールピルビン酸 (PEP) が生成されます。 PEP のリン酸基が ADP 分子に転移すると、ピルビン酸が生成されます。
図 2:解糖
解糖の全体的な反応により、2 つのピルビン酸分子、2 つの NADH 分子、2 つの ATP 分子、および 2 つの水分子が生成されます。解糖の完全なプロセスは 図 2 に示されています .
クレブス サイクルと解糖の類似点
- クレブス回路と解糖は、細胞呼吸の 2 つのステップです。
- 原核生物の細胞質では、クレブス サイクルと解糖系の両方が発生します。
- クレブス回路と解糖系はどちらも酵素によって駆動されます。
- クレブス回路と解糖系の両方が NADH と ATP を生成します。
クレブス サイクルと解糖の違い
定義
クレブス サイクル: クエン酸回路またはトリカルボン酸回路（TCA 回路）としても知られるクレブス回路は、ピルビン酸がアセチル CoA に変換され、二酸化炭素と水に完全に酸化される一連の化学反応を指します。
解糖: 解糖とは、グルコース分子が 2 つのピルビン酸分子に変換される一連の化学反応を指します。
ステップ
クレブス サイクル: クレブス回路は、細胞呼吸の第 2 段階です。
解糖: 解糖は、細胞呼吸の最初のステップです。
場所
クレブス サイクル: クレブス サイクルは、真核生物のミトコンドリア内で発生します。
解糖: 解糖は細胞質で起こります。
好気/嫌気呼吸
クレブス サイクル: クレブス回路は好気呼吸でのみ発生します。
解糖: 解糖は、好気呼吸と嫌気呼吸の両方で発生します。
プロセス
クレブス サイクル: クレブス回路は、ピルビン酸の二酸化炭素と水への完全な酸化に関与しています。
解糖: 解糖は、グルコースを 2 つのピルビン酸分子に分解することに関与しています。
リニア/サイクリック
クレブス サイクル: クレブス サイクルは周期的なプロセスです。
解糖: 解糖は直線的なプロセスです。
最終製品
クレブス サイクル: クレブス回路の最終生成物は、無機炭素物質です。
解糖: 解糖の最終生成物は有機物質です。
ATP の消費量
クレブス サイクル: クレブス回路は ATP を消費しません。
解糖: 解糖は 2 つの ATP 分子を消費します。
純利益
クレブス サイクル: クレブス回路は 6 つの NADH 分子と 2 つの FADH2 を生成します
解糖: 解糖は、2 つのピルビン酸分子、2 つの ATP 分子、2 つの NADH 分子を生成します。
エネルギーの純利益
クレブス サイクル: クレブス サイクルの正味のエネルギー増加は、24 ATP 分子に相当します。
解糖: 解糖のエネルギーの正味の増加は、8 ATP 分子に相当します。
二酸化炭素
クレブス サイクル: 二酸化炭素は、クレブス サイクルの過程で放出されます。
解糖: 解糖の過程で二酸化炭素は放出されません。
酸化的リン酸化
クレブス サイクル: クレブス回路は酸化的リン酸化と関連しています。
解糖: 解糖は、酸化的リン酸化とは関係ありません。
酸素
クレブス サイクル: クレブス回路は酸素を最終酸化剤として使用します。
解糖: 解糖は酸素を必要としません。
結論
クレブス サイクルと解糖は、細胞呼吸の 2 つのステップです。クレブス回路は、好気呼吸でのみ発生します。解糖は、好気呼吸と嫌気呼吸の両方に共通しています。クレブス回路は解糖に続きます。解糖系では、グルコース分子から 2 つのピルビン酸分子が生成されます。これらのピルビン酸分子は、クレブス サイクル中に二酸化炭素と水に完全に酸化されます。クレブス回路と解糖の主な違いは、各ステップの出発物質、メカニズム、および最終生成物です。
参照:
1.「酸化的脱炭酸とクレブス サイクル。」代謝プロセス。ヘルシ、Google サイト、こちらから入手可能。 2017 年 8 月 17 日にアクセス。
2.ベイリー、レジーナ。 「解糖の10のステップ。」 ThoughtCo、こちらから入手できます。 2017 年 8 月 17 日にアクセス。
画像提供:
1.「クエン酸サイクルのい」Narayanese (トーク) – 画像の修正版:Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
2. 「Glycolysis」WYassineMrabetTalk 作✉このベクター画像は Inkscape で作成されました。 – Commons Wikimedia による自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
