La principale différence entre la glycolyse et le cycle de Krebs est la suivante: La glycolyse est la première étape impliquée dans le processus de respiration et se produit dans le cytoplasme de la cellule. Alors que le cycle de Krebs est le deuxième processus de respiration qui se produit dans les mitochondries de la cellule. Les deux sont le processus impliqué dans la respiration dans le but de répondre aux besoins énergétiques du corps.
La glycolyse est donc définie comme la chaîne des réactions, pour la conversion du glucose (ou glycogène) en pyruvate lactate et donc produisant de l'ATP. D'un autre côté, le cycle de Kreb ou cycle d'acide citrique implique l'oxydation de l'acétyl CoA en CO2 et H2O.
La respiration est le processus important de tout être vivant, où l'oxygène est utilisé et le dioxyde de carbone est libéré par le corps. Au cours de ce processus, de l'énergie est libérée, qui est utilisée pour exécuter diverses fonctions du corps. Outre les deux mécanismes ci-dessus, il existe divers autres mécanismes de respiration comme le système de transport d'électrons, la voie du pentose phosphate, la dégradation anaérobie de l'acide pyruvique et l'oxydation terminale.
Dans le contenu fourni, nous discuterons de la différence générale entre les deux mécanismes de respiration les plus importants qui sont la glycolyse et le cycle de Krebs.
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Glycolyse | Cycle de Krebs |
|---|---|---|
| Commence avec | Décomposition du glucose en pyruvate. | Oxyder le pyruvate en CO2. |
| Aussi connu sous le nom | EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway ou Cytolplasmic pathway). | Cycle TCA (acide tricaboxylique), respiration mitochondriale. |
| Rôle du dioxyde de carbone | Aucun dioxyde de carbone n'est dégagé lors de la glycolyse. | Le dioxyde de carbone est dégagé dans le cycle de Krebs. |
| Lieu de l'événement | À l'intérieur du cytoplasme. | Se produit à l'intérieur des mitochondries (cytosol chez les procaryotes) |
| Cela peut se produire | Aérobie (ie en présence d'oxygène) ou anaérobie (ie en absence d'oxygène). | Elle se produit en aérobie (présence d'oxygène). |
| Dégradation de molécule | Une molécule de glucose est dégradée en deux molécules de substances organiques, le pyruvate. | La dégradation du pyruvate se fait complètement en substances inorganiques qui sont le CO2 et le H2O. |
| Consommation d'ATP | Il consomme 2 molécules d'ATP, pour la phosphorylation. | Il ne consomme pas d'ATP. |
| Bénéfice net | Deux molécules d'ATP et deux molécules de NADH, pour chaque molécule de glucose est décomposée. | Six molécules de NADH2, 2 molécules de FADH2 pour deux enzymes acétyl CoA. |
| Nombre d'ATP produit | Le gain net d'ATP est de 8 (y compris NADH). | Le gain net d'ATP est de 24. |
| La phosphorylation oxydative | Aucun rôle de la phosphorylation oxydative. | Le rôle vital de la phosphorylation oxydative et de l'oxaloacétate est considéré comme jouant un rôle catalytique. |
| Étape dans le processus de respiration | Le glucose est divisé en pyruvate, et donc la glycolyse est considérée comme la première étape de la respiration. | Le cycle de Krebs est la deuxième étape de la respiration. |
| Type de voie | C'est la voie droite ou linéaire. | C'est une voie circulaire. |
Définition de la glycolyse
La glycolyse est également connue sous le nom de «voie Embden-Meyerhof-Parnas ». Il s'agit d'une voie unique se produisant en aérobie et en anaérobie, sans implication de l'oxygène moléculaire. C'est la voie principale du métabolisme du glucose et se produit dans le cytosol de toutes les cellules. Le concept de base de ce processus est que la molécule de glucose est partiellement oxydée en deux moles de pyruvate, renforcée par la présence d'enzymes.
La glycolyse est un processus qui se déroule en 10 étapes simples. Dans ce cycle, les sept premières étapes des réactions de glycolyse se produisent dans les organites cytoplasmiques appelés glycosomes . Alors que les trois autres réactions comme l'hexokinase, la phosphofructokinase et la pyruvate kinase sont irréversibles.
L'ensemble du cycle est divisé en deux phases, les cinq premières étapes sont appelées phase préparatoire et l'autre est appelée phase de paiement . Au cours des cinq premières étapes de cette voie, la phosphorylation du glucose se produit deux fois et est convertie en fructose 1, 6-biphosphate, nous pouvons donc dire qu'ici l'énergie est consommée en raison de la phosphorylation et l'ATP est le donneur du groupe phosphoryle.
De plus, le fructose 1, 6-biphosphate se divise pour donner deux molécules de 2, 3-carbone. Le phosphate de dihydroxyacétone, qui fait partie du produit, est transformé en glycéraldéhydes 3-phophate. Cela donne deux molécules de glycéraldéhyde 3-phopsphate, qui sont ensuite transformées en phase de paiement en cinq étapes.
La phase de récupération est la phase de gain d'énergie de la glycolyse, et elle produit de l'ATP et du NADH à la dernière étape. Premièrement, le 3-phosphate de glycéraldéhyde est oxydé avec du NAD + comme accepteur d'électrons (pour former le NADH) et un phosphate inorganique est incorporé pour donner une molécule de haute énergie sous forme de 1, 3-biphosphoglycérate. Par la suite, du phosphate à haute énergie sur du carbone un est donné à l'ADP pour le convertir en ATP. Cette production d'ATP est appelée phosphorylation au niveau du substrat.
Voie de glycolyse
Ainsi, le rendement énergétique de la glycolyse est de 2 ATP et 2 NADH, à partir d'une molécule de glucose.
Étapes impliquées dans la glycolyse :
Étape 1 : Cette première étape est appelée phosphorylation, c'est une réaction irréversible entraînée par une enzyme appelée hexokinase. Cette enzyme se trouve dans tous les types de cellules. Dans cette étape, le glucose est phosphorylé par l'ATP pour former une molécule de sucre-phosphate. La charge négative présente sur le phosphate empêche le passage du phosphate de sucre à travers la membrane plasmique et engage ainsi le glucose à l'intérieur de la cellule.
Étape 2 : Cette étape est appelée isomérisation, en cela un réarrangement réversible de la structure chimique déplace l'oxygène carbonylique du carbone 1 vers le carbone 2, formant un cétose à partir d'un sucre aldose.
Étape 3 : Il s'agit également d'une étape de phosphorylation, le nouveau groupe hydroxyle sur le carbone 1 est phosphorylé par l'ATP, pour la formation de deux phosphates de sucre à trois carbones. Cette étape est régulée par l'enzyme phosphofructokinase, qui contrôle l'entrée des sucres dans la glycolyse.
Étape 4 : Ceci est appelé réaction de clivage . Ici, deux molécules à trois carbones sont produites en clivant les six sucres de carbone. Seul le glycéraldéhyde 3-phosphate peut passer immédiatement par la glycolyse.
Étape 5 : Il s'agit également de la réaction d' isomérisation, où l'autre produit de l'étape 4, le phosphate de dihydroxyacétone est isomérisé pour former du glycéraldéhyde 3-phosphate.
Étape 6 : À partir de cette étape, la phase de génération d'énergie commencera. Les deux molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate sont donc oxydées. En réagissant avec le groupe -SH, l'iodoacétate inhibe la fonction de l'enzyme glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase.
Étape 7 : L'ATP est formé, à partir du groupe phosphate à haute énergie qui a été généré à l'étape 6.
Étape 8 : La liaison ester phosphate dans le 3-phosphoglycérate, ayant de l'énergie libre, est déplacée du carbone 3 pour former le 2-phosphoglycérate.
Étape 9 : La liaison au phosphate énolique est créée avec l'élimination de l'eau du 2-phosphoglycérate. L'énolase (enzyme catalysant cette étape) est inhibée par le fluorure.
Étape 10 : Forme l'ATP, avec le transfert de l'ADP au groupe phosphate à haute énergie, généré à l'étape 9.
Définition du cycle de Krebs
Ce cycle se produit dans la matrice des mitochondries (cytosol chez les procaryotes) . Le résultat net est la production de CO2 lorsque le groupe acétyle entre dans le cycle en tant qu'acétyle CoA. En cela, l'oxydation de l'acide pyruvique en dioxyde de carbone et en eau se produit.
Le cycle de Krebs a été découvert par HA Krebs (un biochimiste d'origine allemande) en 1936 . Comme le cycle commence par la formation d'acide citrique, il est appelé cycle d'acide citrique. Le cycle contient également trois groupes carboxyliques (COOH), donc également appelé cycle d'acide tricarboxylique (cycle TCA).
Le cycle de l'acide citrique (Krebs)
Étapes impliquées dans le cycle de Krebs :
Étape 1 : Le citrate est produit à cette étape lorsque Acetyl CoA ajoute son groupe acétyle à deux carbones à l'oxaloacétate.
Étape 2 : Le citrate est converti en son isocitrate (an, un isomère de citrate), par l'élimination d'une molécule d'eau et l'ajout d'une autre.
Étape 3 : NAD + est réduit à NA lorsque l'isocitrate est oxydé et perd une molécule de CO2.
Étape 4 : le CO2 est à nouveau perdu, le composé résultant est oxydé et le NAD + est réduit en NADH. La molécule restante se fixe à la coenzyme A par une liaison instable. L'alpha-cétoglutarate déshydrogénase catalyse la réaction.
Étape 5 : Le GTP est généré par le déplacement de CoA par un groupe phosphate et transféré au PIB.
Étape 6 : Dans cette étape, le FADH2 et le succinate oxydant sont formés, lorsque deux hydrogènes sont transférés vers le FAD.
Étape 7 : Le substrat s'oxyde et le NAD + est réduit en NADH et l'oxaloacétate est régénéré.
Différence clé entre la glycolyse et le cycle de Krebs
- La glycolyse est également connue sous le nom de EMP (Embden-Meyerhof-Parnas Pathway ou Cytoplasmic pathway) qui commence par la décomposition du glucose en pyruvate; Le cycle de Krebs est également connu sous le nom de cycle TCA (acide tricarboxylique). La respiration mitochondriale commence à oxyder le pyruvate en CO2.
- Le gain net de tout le cycle est de deux molécules d'ATP et de deux molécules de NADH, pour chaque molécule de glucose qui se décompose, tandis qu'à Krebs, six molécules de NADH2 sont en cycle, 2 molécules de FADH2 pour deux enzymes acétyl-CoA.
- Le nombre total d'ATP produit est de 8 et dans le cycle de Krebs, l'ATP total est de 24.
- Aucun dioxyde de carbone n'est dégagé dans la glycolyse tandis que dans le cycle de Krebs le dioxyde de carbone est dégagé.
- Le site d'apparition de la glycolyse est à l'intérieur du cytoplasme; Le cycle de Krebs se produit à l'intérieur des mitochondries (cytosol chez les procaryotes).
- La glycolyse peut se produire en présence d'oxygène, c'est-à-dire aérobie ou en l'absence d'oxygène, c'est-à-dire anaérobie ; Le cycle de Krebs se produit en aérobie .
- Une molécule de glucose est dégradée en deux molécules d'une substance organique, le pyruvate lors de la glycolyse, tandis que la dégradation du pyruvate se fait complètement en substances inorganiques qui sont le CO2 et le H2O.
- Dans la glycolyse, 2 molécules d'ATP sont consommées pour la phosphorylation tandis que le cycle de Kreb il n'y a pas de consommation d'ATP .
- Aucun rôle de la phosphorylation oxydative dans la glycolyse; il existe un rôle majeur de la phosphorylation oxydative ainsi que l' oxaloacétate est considéré comme jouant un rôle catalytique dans le cycle de Krebs.
- Comme dans la glycolyse, le glucose est transformé en pyruvate, et donc la glycolyse est dite comme la première étape de la respiration ; Le cycle de Krebs est la deuxième étape de la respiration pour la production d'ATP.
- La glycolyse est une voie droite ou linéaire ; tandis que le cycle de Krebs est une voie circulaire .
Conclusion
Les deux voies produisent de l'énergie pour la cellule, où la glycolyse est la dégradation d'une molécule de glucose pour produire deux molécules de pyruvate, tandis que le cycle de Kreb est le processus où l'acétyl CoA produit du citrate en ajoutant son groupe acétyle de carbone à l'oxaloacétate. La glycolyse est essentielle pour le cerveau qui dépend du glucose pour l'énergie.
Le cycle de Kreb est une voie métabolique importante dans la fourniture d'énergie au corps, environ 65 à 70% de l'ATP est synthétisé dans le cycle de Krebs. Le cycle de l'acide citrique ou cycle de Krebs est la dernière voie oxydative qui relie presque toutes les voies métaboliques individuelles.
