Differenza tra glicolisi e respirazione aerobica

Quando le tue cellule metabolizzano lo zucchero per ottenere energia, iniziano usando la glicolisi, un percorso che rompe le molecole di glucosio giù in piruvato. Finché l'ossigeno è disponibile, seguono la respirazione cellulare, che ossida il piruvato in anidride carbonica e acqua, rilasciando ancora più energia. La glicolisi e la respirazione aerobica cellulare differiscono in termini di posizione nella cellula in cui avvengono, quantità di energia rilasciata, chimica di ciascun percorso e input e output di ciascuno.

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Funzioni di base

La glicolisi ha luogo nel citosol, il fluido che riempie la cellula. La respirazione cellulare, al contrario, avviene nei mitocondri, piccole strutture racchiuse da membrane e fluttuanti nel citosol. Il glucosio è l'input principale per la glicolisi; la respirazione cellulare, al contrario, dipende principalmente dal piruvato derivante dalla glicolisi, sebbene l'acetil-CoA dalla scomposizione degli acidi grassi sia un altro fattore importante. Il tuo fegato scinde anche gli aminoacidi per produrre piruvato, ossalacetato, fumarato e altri composti che può alimentare nella respirazione cellulare o in alternativa utilizzare per produrre glucosio.

Efficienza

Le cellule del tuo corpo possono sempre eseguire la glicolisi, ma per eseguire la respirazione cellulare hanno bisogno di ossigeno. L'ossidazione del glucosio attraverso la glicolisi è incompleta; la maggior parte dell'energia nella molecola originale del glucosio rimane inutilizzata nel piruvato rilasciato alla fine del processo. La glicolisi da sola produce un semplice guadagno netto di due ATP (le molecole che la cellula usa per immagazzinare energia). A seconda del tipo di cellula, la respirazione aerobica può produrre un guadagno netto di 30 o 32 ATP.

Chimica

I passaggi coinvolti in questi percorsi e gli enzimi che catalizzano ogni reazione sono, ovviamente, molto diversi. La glicolisi è una via in dieci tappe, mentre la respirazione cellulare coinvolge diverse vie, la più importante delle quali è la catena di trasporto degli elettroni e il ciclo dell'acido citrico. La catena di trasporto degli elettroni è particolarmente distintiva, poiché utilizza i trasferimenti di elettroni per pompare ioni di idrogeno attraverso una membrana, costruendo un gradiente di concentrazione che un altro enzima chiamato ATP sintasi può utilizzare per produrre ATP.

Altre differenze

Alcuni tessuti, come le cellule muscolari, preferiscono la respirazione aerobica, ma possono essere sottoposti a glicolisi da soli per un po ', se necessario. Altri tessuti, come il fegato e il cervello, non possono fare a meno della respirazione cellulare e portarla avanti continuamente. Anche la glicolisi e la respirazione cellulare producono output che svolgono ruoli diversi in una varietà di altre vie metaboliche. Il ciclo dell'acido citrico è particolarmente importante in questo senso; agisce come una sorta di hub metabolico nella cellula.Succinyl-CoA, ad esempio, è un intermedio del ciclo dell'acido citrico che funge da precursore per la sintesi di porfirine, mentre l'alfa-chetoglutarato è il precursore immediato dell'aminoacido glutammato. Alcuni intermedi nella glicolisi svolgono anche ruoli alternativi nel metabolismo; il glucosio 6-fosfato, per esempio, può essere usato per produrre ribosio 5-fosfato attraverso la via del pentoso fosfato.