Unterschied zwischen Glykolyse und aerober Atmung

Wenn Ihre Zellen Zucker verstoffwechseln, um Energie zu gewinnen, beginnen sie mit der Glykolyse, einem Stoffwechselweg, der Glukosemoleküle in Pyruvat zerlegt. Solange Sauerstoff verfügbar ist, folgen sie der Zellatmung, die das Pyruvat zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert und dabei noch mehr Energie freisetzt. Glykolyse und aerobe Zellatmung unterscheiden sich in Bezug auf den Ort in der Zelle, an dem sie stattfinden, die Menge an Energie, die sie freisetzen, die Chemie jedes Pfades und die Ein- und Ausgänge von jedem.

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Grundfunktionen

Die Glykolyse findet im Zytosol statt, der Flüssigkeit, die die Zelle füllt. Die Zellatmung findet dagegen in den Mitochondrien statt, kleinen Strukturen, die von Membranen umschlossen sind und im Zytosol herumschweben. Glukose ist der wichtigste Input für die Glykolyse; die Zellatmung hängt dagegen hauptsächlich von Pyruvat aus der Glykolyse ab, obwohl Acetyl-CoA aus dem Abbau von Fettsäuren ein weiterer wichtiger Input ist. Ihre Leber baut auch Aminosäuren ab, um Pyruvat, Oxalacetat, Fumarat und andere Verbindungen zu erhalten, die sie in die Zellatmung einspeisen oder alternativ dazu verwenden kann, um Glukose herzustellen.

Effizienz

Zellen in Ihrem Körper können immer Glykolyse durchführen, aber zur Zellatmung benötigen sie Sauerstoff. Die Glukoseoxidation durch Glykolyse ist unvollständig; Die meiste Energie im ursprünglichen Glukosemolekül bleibt in dem am Ende des Prozesses freigesetzten Pyruvat ungenutzt. Glykolyse allein erzeugt einen reinen Nettogewinn von zwei ATP (Moleküle, die die Zelle verwendet, um Energie zu speichern). Abhängig vom Zelltyp kann die aerobe Atmung einen Nettogewinn von 30 oder 32 ATP ergeben.

Chemie

Die Schritte, die diese Reaktionswege und die Enzyme, die jede Reaktion katalysieren, beinhalten, sind natürlich ganz andere. Die Glykolyse ist ein zehnstufiger Reaktionsweg, während die Zellatmung mehrere Wege umfasst, von denen die Elektronentransportkette und der Zitronensäurezyklus am auffälligsten sind. Die Elektronentransportkette ist besonders charakteristisch, da sie Elektronentransfers nutzt, um Wasserstoffionen durch eine Membran zu pumpen, wodurch ein Konzentrationsgradient entsteht, den ein anderes ATP-Synthase genanntes Enzym zur Herstellung von ATP nutzen kann.

Andere Unterschiede

Einige Gewebe, wie Ihre Muskelzellen, bevorzugen die aerobe Atmung, können aber bei Glykolyse für eine Weile auskommen, wenn es nötig ist. Andere Gewebe, wie die Leber und das Gehirn, können ohne Zellatmung nicht auskommen und sie kontinuierlich durchführen. Glykolyse und Zellatmung produzieren auch Ergebnisse, die in einer Vielzahl anderer Stoffwechselwege unterschiedliche Rollen spielen. Der Zitronensäurezyklus ist in dieser Hinsicht besonders wichtig; es fungiert als eine Art metabolischer Hub in der Zelle.Succinyl-CoA zum Beispiel ist ein Zitronensäurezyklus-Intermediat, das als Vorläufer für die Synthese von Porphyrinen dient, während Alpha-Ketoglutarat der unmittelbare Vorläufer für die Aminosäure Glutamat ist. Bestimmte Zwischenprodukte in der Glykolyse spielen auch im Stoffwechsel eine Rolle; Glucose-6-phosphat kann beispielsweise verwendet werden, um Ribose-5-phosphat über den Pentosephosphat-Weg herzustellen.