Différence entre la glycolyse et le cycle du TCA
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Différence clé - cycle de la glycolyse et du TCA
La respiration est un processus qui occupe une série de réactions couplées par des réactions d'oxydation et de réduction et par transfert d'électrons. À la fin de la respiration, les organismes produisent de l'énergie à utiliser pour leurs processus métaboliques. Cette énergie est produite sous forme d'ATP (monnaie énergétique des cellules). Pendant la respiration aérobie, les molécules d'oxygène agissent comme accepteurs d'électrons finaux et sont réduites pour produire de l'eau. Cela crée un gradient électrochimique qui pilote la synthèse de l'ATP. La respiration aérobie comprend trois phases principales, au cours desquelles les molécules de carbone sont réarrangées par une série de réactions catalysées par des enzymes afin de produire de l'ATP. La première phase, commune aux aérobies et aux anaérobies, est la voie glycolytique où le substrat du sucre, principalement le glucose, est catabolisé en deux molécules de pyruvate. Cette conversion produit deux molécules d'ATP et deux molécules de NADH. La deuxième phase est le cycle de l'acide tricarboxylique (TCA), qui est la plaque tournante centrale où les intermédiaires de toutes les voies métaboliques se rejoignent pour contribuer à la production d'énergie en produisant du NADH, du FADH2 et deux molécules de CO.2 via des réactions d'oxydoréduction. Le cycle de TCA a lieu uniquement dans les aérobies. Dans ces deux processus, la phosphorylation au niveau du substrat a lieu pour produire de l'énergie. La principale différence entre la glycolyse et le cycle du TCA est que la glycolyse se produit dans le cytoplasme alors que le cycle du TCA se produit dans les mitochondries.
CONTENU
1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quelle est la glycolyse
3. Qu'est-ce que le cycle de TCA?
4. Similitudes entre la glycolyse et le cycle du TCA
5. Comparaison côte à côte - Cycle Glycolyse vs TCA sous forme tabulaire
6. Résumé
Quelle est la glycolyse?
Glycolyse ou la Sentier Embden-Meyerhof est la première étape de la production d'énergie et se déroule dans le cytosol des aérobies et des anaérobies. Il s'agit d'une procédure réactionnelle catalysée par une enzyme comprenant dix étapes réactionnelles. Dans la glycolyse, les molécules de sucre sont phosphorylées et emprisonnées dans la cellule pour se cataboliser en deux molécules de pyruvate (composé de trois carbones) qui sont les produits finaux de la glycolyse..
Stades de la glycolyse
Il comporte trois étapes principales:
Étape préparatoire
À ce stade, les résidus de sucre contenant six atomes de carbone sont phosphorylés et piégés dans la cellule. La phase préparatoire est une phase nécessitant de l'énergie où deux molécules d'ATP sont utilisées.
Stade de clivage
Au cours de cette phase, la molécule à 6 carbones est scindée en deux résidus phosphorylés à 3 carbones..
Stade de remboursement
C'est la dernière étape de la glycolyse où l'ATP et le NADH sont synthétisés. Pour chaque substrat de sucre en carbone 6, 4 molécules d'ATP, 2 molécules de NADH et 2 molécules de pyruvate sont produites; c'est donc la phase de production d'énergie de la glycolyse.
Figure 01: Glycolyse
Réaction globale de la glycolyse
Glucose + 2Pje + 4ADP + 2NAD+ + 2ATP → 2Pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+
Production nette d'ATP = 2ATP
Qu'est-ce que le cycle de TCA??
Cycle de TCA, également appelé Le cycle de l'acide citrique ou Cycle de Krebs, se déroule dans la matrice des mitochondries. C'est une partie de la respiration aérobie; par conséquent, il n'a lieu que dans les aérobies. Le cycle du TCA est une voie cyclique catalysée par une enzyme dans laquelle un substrat à 4 carbones (acide oxaloacétique) accepte l’acétyl-CoA à 2 carbones pour donner une molécule à 6 carbones (citrate). Le citrate subit une voie métabolique cyclique pour produire deux molécules de dioxyde de carbone, deux molécules de NADH et une FADH.2 molécule et une molécule de GTP. La fonction principale du cycle TCA est de récolter des électrons de haute énergie à partir de carburants au carbone. Ces électrons de haute énergie sont ensuite transférés dans la chaîne de transport d'électrons, qui constitue l'étape finale de la respiration aérobie pour la synthèse de l'ATP. Le cycle du TCA agit également comme voie finale commune pour l'oxydation des glucides, des acides aminés, des acides gras et des nucléotides. Les glucides et les acides gras entrent dans le cycle du TCA sous le nom d’acétyl-coenzyme A, tandis que les acides aminés entrent dans le cycle du TCA sous la forme de α-cétoglutarate et les nucléotides sous forme de fumarate..
Figure 02: Cycle de TCA
Réaction globale du cycle du TCA
Acétyl Co A + 3 NAD+ + DCP + PIB + 2Pje + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 3H+
Quelles sont les similitudes entre la glycolyse et le cycle de TCA?
- Le cycle de la glycolyse et du TCA comprend une série de réactions catalysées par des enzymes.
- Dans les deux processus, la phosphorylation au niveau du substrat a lieu.
- Les deux procédés produisent NADH, H2O comme produits.
- Les deux processus sont régulés par un contrôle hormonal, une régulation allostérique et une inhibition du produit final (mécanismes de rétroaction)..
Quelle est la différence entre la glycolyse et le cycle du TCA?
Cycle de glycolyse vs TCA | |
| La glycolyse est le processus par lequel 6 molécules de sucre de carbone (monosaccharide) sont catabolisées en molécules de pyruvate de 3 carbone par le biais de réactions catalysées par des enzymes.. | Le cycle du TCA est le processus où l’énergie stockée dans les molécules de carbone est récoltée pour produire des composés riches en électrons destinés à la chaîne de transport d’électrons afin de synthétiser de l’ATP via une phosphorylation oxydative.. |
| Site de réaction | |
| La glycolyse se produit dans le cytosol. | Le cycle du TCA se produit dans la matrice des mitochondries. |
| Besoin d'oxygène | |
| La glycolyse peut survenir à la fois dans des conditions aérobies et anaérobies. | Le cycle de TCA est strictement aérobie. |
| Composé de départ | |
| Le monosaccharide à six atomes de carbone (glucose) est le substrat de départ de la glycolyse. | L’oxaloacétate à quatre carbones est le substrat de départ du cycle du TCA. |
| Produits finaux | |
| Deux molécules de pyruvate, deux molécules d'ATP et deux molécules de NADH sont les produits finaux de la glycolyse. | Deux CO2, un GTP, trois NADH et un FADH2 sont les produits finaux du cycle du TCA. |
| Séquence de réactions | |
| Les réactions glycolytiques se produisent comme une séquence linéaire. | Le cycle du TCA se produit via une séquence cyclique. |
| Implication du CO2 | |
| Le CO2 n'est pas requis ni produit pendant la glycolyse. | Le CO2 est produit pour chaque acétyle co Une molécule de cycle de TCA. |
| Consommation d'ATP | |
| 2 molécules d'ATP sont consommées par la voie glycolytique. | Les molécules d'ATP ne sont pas utilisées dans le cycle du TCA. |
Résumé - Cycle Glycolyse vs TCA
La glycolyse et le cycle du TCA sont deux voies métaboliques vitales impliquées dans la production d'énergie via des intermédiaires carbonés dérivés des macromolécules glucidiques, protéines, lipides et acides nucléiques. Les deux processus sont médiés par des enzymes et sont soumis à une régulation constante en fonction des besoins énergétiques de la cellule / organisme et leurs vitesses diffèrent dans diverses conditions, telles que l'état de jeûne, l'état d'alimentation, l'état de famine et l'état d'exercice. Il est important d'étudier la régulation de la voie glycolytique et du cycle du TCA afin d'établir des relations biochimiques permettant de traiter les déséquilibres métaboliques dans l'organisme. La glycolyse est le processus d'initiative de la respiration et le cycle du TCA est la deuxième phase majeure de la respiration aérobie qui se connecte au stade final de la respiration (chaîne de transport d'électrons). La glycolyse se produit dans le cytoplasme et produit des pyruvates; ces pyruvates pénètrent dans les mitochondries et facilitent le cycle du TCA. La glycolyse peut survenir à la fois chez les organismes aérobies et anaérobies. Cependant, le cycle du TCA ne se produit que chez les organismes aérobies car il nécessite des conditions aérobies. C'est la différence entre glycolyse et cycle de TCA.
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Références:
1. Berg, Jeremy M. «Le cycle de l'acide citrique». Biochimie. 5e édition. U.S. National Library of Medicine, 1er janvier 1970, Disponible ici. Consulté le 21 août 2017.
Berg, Jeremy M. «La glycolyse est une voie de conversion d'énergie dans de nombreux organismes.» Biochimie. 5e édition. U.S. National Library of Medicine, 1er janvier 1970, Disponible ici. Consulté le 21 août 2017.
Courtoisie d'image:
1. «Glycolyse» de WYassineMrabet - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. “Cycle d’acide citrique” De Narayanese (discussion) - Version modifiée d’Image: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
