Гликолизийн кребс цикл ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний гол ялгаа нь цэвэр гарц юм. Гликолиз нь хоёр пируват, хоёр ATP, хоёр NADH үүсгэдэг бол Кребсийн мөчлөг нь хоёр нүүрстөрөгчийн давхар исэл, гурван NADH, нэг FADH2,, нэг ATP үүсгэдэг. Харин электрон тээвэрлэх гинж нь гучин дөрвөн АТФ ба нэг усны молекулыг үүсгэдэг.
Эсийн амьсгал гэдэг нь хүчилтөрөгч эсвэл шим тэжээлээс химийн энергийг ATP болгон хувиргаж, хаягдал бүтээгдэхүүнийг ялгаруулахын тулд организмын эсэд тохиолддог бодисын солилцооны цуврал урвал юм. Энэ нь ихэвчлэн нүүрс ус, өөх тосны хүчил, уураг зэрэг шим тэжээлийг агуулдаг. Химийн энерги өгдөг хамгийн түгээмэл исэлдүүлэгч бодис бол молекулын хүчилтөрөгч юм. ATP-д хадгалагдаж буй энэхүү химийн энерги нь биосинтез, хөдөлгөөн, эсийн мембранаар молекулуудыг зөөвөрлөх зэрэг эрчим хүч шаарддаг процессуудыг удирддаг. Эсийн амьсгал нь эсийн үйл ажиллагааг хангахын тулд химийн энерги ялгаруулдаг нэг арга юм. Эдгээр урвалууд нь хэд хэдэн биохимийн замаар явагддаг. Редокс урвал болох гликолиз, Кребсийн мөчлөг, электрон тээвэрлэх гинж нь эдгээр замууд юм.
Гликолиз гэж юу вэ?
Гликолиз нь глюкозыг пируват болгон хувиргах бодисын солилцооны зам юм. Энэ процесс нь цитоплазмд явагддаг. Энэ нь эсийн бодисын солилцооны үйл явцад энерги гаргаж авахын тулд глюкозыг задлах эхний алхам юм. Гликолиз нь эсийн амьсгалын эхний алхам гэж нэрлэгддэг. Гликолиз нь зургаан нүүрстөрөгчийн молекулыг хуваах зэрэг энерги гаргаж авах хэд хэдэн урвалаас бүрддэг; глюкозыг гурван нүүрстөрөгчийн молекул руу шилжүүлэх; пируватууд. Энэ процессын явцад ялгарсан чөлөөт энерги нь аденозин трифосфат (ATP) болон никотинамид аденин динуклеотид (NADH) зэрэг өндөр энергитэй молекулуудыг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
Зураг 01: Гликолиз
Гликолизийн зам нь арван өөр ферментээр катализлагдсан арван урвалаас бүрдэнэ. Бодисын солилцооны энэ зам нь хүчилтөрөгч шаарддаггүй тул үүнийг агааргүй зам гэж үздэг. Гликолизийн зам нь хоёр тусдаа үе шаттай байдаг: ATP-ийг хэрэглэдэг бэлтгэл үе шат, ATP үйлдвэрлэдэг төлбөрийн үе шат. Үе шат бүр таван үе шатаас бүрдэнэ. Бэлтгэл үе шатанд эхний таван үе шат явагдана - тэд глюкозыг гурван нүүрстөрөгчийн сахар фосфат болгон хувиргахад эрчим хүч зарцуулдаг. Төлбөрийн үе шат нь эрчим хүчээр баялаг молекулуудын цэвэр ашиг авах сүүлийн таван үе шатыг агуулдаг. Бэлтгэл үе шатанд глюкоз нь хоёр триоз сахар үүсгэдэг тул төлбөрийн үе дэх урвал бүр глюкозын молекул тутамд хоёр удаа явагддаг. Тиймээс хоёр NADH молекул ба дөрвөн ATP молекулын гарц бий. Гликолизийн цэвэр ашигт хоёр пируват молекул, хоёр NADH молекул, хоёр ATP молекул орно.
Кребс цикл гэж юу вэ?
Кребсийн мөчлөг (нимбэгийн хүчлийн мөчлөг эсвэл трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг) нь нүүрс ус, уураг, өөх тосноос гаргаж авсан ацетил ко-А, хоёр нүүрстөрөгчийн ацетил бүлгийн исэлдэлтээр хуримтлагдсан энергийг гаргах химийн урвалын цуврал юм.. Гликолизийн явцад үүсдэг пируват нь ацетил ко-А болж хувирдаг.
Зураг 02: Кребсийн мөчлөг
Кребсын мөчлөг эукариотуудын митохондрийн матриц болон прокариотуудын цитоплазмд явагддаг. Энэ мөчлөг нь найман үе шатыг багтаасан битүү гогцоо зам юм. Энд замын сүүлчийн хэсэг нь эхний шатанд ашиглагддаг дөрвөн нүүрстөрөгчийн молекул болох оксалоацетатыг шинэчилдэг. Энэхүү бодисын солилцооны замд хэрэглэсэн нимбэгийн хүчил нь мөчлөгийг дуусгахын тулд дараалсан урвалаар нөхөн сэргээгддэг. Кребсийн мөчлөг нь эхлээд ацетил ко-А ба усыг хэрэглэж, никотинамид аденины динуклеотид (NAD+) -ийг NADH болгон бууруулдаг. Үүний үр дүнд нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсдэг. Кребсийн мөчлөг эцэст нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хоёр молекул, нэг GTP эсвэл ATP, гурван NADH молекул, нэг FADH2 үүсгэдэг Энэ цувралын найман үе шат нь исэлдэлт, усгүйжүүлэлт, усжилт, декарбоксилжих урвалуудыг агуулдаг. Хүчилтөрөгчийг ашигладаг тул Кребс циклийг аэробикийн зам гэж үздэг.
Электрон тээвэрлэх гинж гэж юу вэ?
Электрон зөөвөрлөх гинж (ETC) нь редокс урвалаар дамжуулан электроныг электрон донороос электрон хүлээн авагч руу дамжуулдаг уургийн цогцолборуудаас бүрдэх зам юм. Энэ нь митохондрийн матриц дотор устөрөгчийн ионуудыг хуримтлуулахад хүргэдэг. ETC нь митохондрийн дотоод мембран дотор явагддаг. Энд устөрөгчийн ионууд ATP синтазын ферментээр дамжин матрицаас гадагш тархах концентрацийн градиент үүсдэг. Энэ нь ATP үүсгэдэг ADP-ийг фосфоржуулдаг.
Зураг 03: Электрон тээвэрлэх гинж
ETC нь аэробик амьсгалын сүүлчийн алхам бөгөөд электронууд нэг цогцолбороос нөгөө цогцолбор руу дамжиж, молекулын хүчилтөрөгчийг бууруулж ус үүсгэдэг. Энэ замд дөрвөн уургийн цогцолбор оролцдог. Тэдгээрийг I цогцолбор, II цогцолбор, III цогцолбор, IV цогцолбор гэж тэмдэглэдэг. ETC-ийн өвөрмөц онцлог нь митохондрийн мембранаар протоны градиент үүсгэх протоны насос байгаа явдал юм. Өөрөөр хэлбэл электронууд нь NADH ба FADH2-аас молекулын хүчилтөрөгч рүү шилждэг. Энд протоныг матрицаас митохондрийн дотоод мембран руу шахаж, хүчилтөрөгчийг багасгаж ус үүсгэдэг. ETC-ийн цэвэр ашигт гучин дөрвөн ATP молекул, нэг усны молекул орно.
Гликолизийн Кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Гликолиз, Кребсийн мөчлөг, электрон тээвэрлэх гинж нь эсийн амьсгалын гурван үе шат юм.
- Гурван зам нь ферментээр дамждаг.
- Эдгээр замууд ATP үүсгэдэг.
- Кребсын цикл ба ГБХ нь аэробикийн зам юм.
- Гликолиз ба Кребсийн мөчлөг нь NADH үүсгэдэг.
- Кребсын мөчлөг болон ETC хоёулаа митохондрид явагддаг.
Гликолизийн Кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний ялгаа нь юу вэ?
Гликолиз нь хоёр пируват, хоёр ATP, хоёр NADH үүсгэдэг бол Кребсийн мөчлөг нь хоёр нүүрстөрөгчийн давхар исэл, гурван NADH, нэг FADH2, нэг ATP үүсгэдэг. Электрон зөөвөрлөх гинж нь гучин дөрвөн ATP ба нэг усны молекулыг үүсгэдэг. Энэ бол гликолизийн Кребс мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний гол ялгаа юм. Гликолиз нь арван өөр ферментийг хамарсан арван үе шатаас бүрдэх ба шугаман дараалал, харин Кребсийн мөчлөг нь найман үе шатаас бүрдэх бөгөөд энэ нь замын сүүлчийн хэсэг нь эхний шатанд ашиглагдаж байгаа молекулыг шинэчилдэг хаалттай цикл юм. Нөгөө талаас электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээ нь дөрвөн уургийн цогцолбороос бүрдэх цуврал урвал бөгөөд мөн шугаман дараалал юм. Энэ нь гликолизийн кребс мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний өөр нэг ялгаа юм. Түүнээс гадна гликолиз нь ATP-ийг зарцуулдаг бол Кребсийн цикл ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээ нь ATP-ийг хэрэглэдэггүй. Гликолизийн кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний өөр нэг ялгаа нь гликолиз нь агааргүй зам, харин Кребс цикл ба ETC нь аэробик зам юм.
Дараах инфографик нь гликолизийн кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний ялгааг хүснэгт хэлбэрээр жагсаасан болно.
Товч мэдээлэл – Гликолиз ба Кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээ
Эсийн амьсгал нь эсийн химийн энергийг эсийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай түлш болгон ялгаруулдаг арга замуудын нэг юм. Үүнд гликолиз, Кребсийн мөчлөг, электрон тээвэрлэх гинж гэсэн гурван биохимийн зам орно. Гликолиз нь глюкозыг пируват болгон хувиргадаг бодисын солилцооны зам юм. Энэ бол цитоплазмд явагддаг агааргүй зам юм. Гликолиз нь эсийн амьсгалын эхний алхам гэж нэрлэгддэг. Гликолизийн зам нь арван өөр ферментээр катализлагдсан арван урвалаас бүрдэнэ. Кребсын мөчлөг нь хоёр нүүрстөрөгчийн ацетил бүлгийн ацетил ко-А-г исэлдүүлэх замаар хуримтлагдсан энергийг ялгаруулах химийн урвалын цуврал юм. Кребсын мөчлөг нь митохондрийн матрицад явагддаг. Энэ бол найман алхамыг багтаасан хаалттай давталт зам юм. Кребсын мөчлөг нь эсийн амьсгалын хоёр дахь шат бөгөөд аэробикийн зам юм. Электрон зөөвөрлөх гинж нь электрон донороос электрон хүлээн авагч руу редокс урвалаар дамжуулдаг уургийн цогцолборуудаас бүрдэх зам юм. Энэ нь мөн митохондрийн дотоод мембран дотор явагддаг аэробикийн зам юм. Энэ нь гликолизийн кребсийн мөчлөг ба электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний ялгааг нэгтгэн харуулав.
